DE1696185A1 - Nichtgewebte fasrige Produkte aus Gelfasern und Verfahren zu ihrer Herstellung - Google Patents

Nichtgewebte fasrige Produkte aus Gelfasern und Verfahren zu ihrer Herstellung

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DE1696185A1
DE1696185A1 DE19671696185 DE1696185A DE1696185A1 DE 1696185 A1 DE1696185 A1 DE 1696185A1 DE 19671696185 DE19671696185 DE 19671696185 DE 1696185 A DE1696185 A DE 1696185A DE 1696185 A1 DE1696185 A1 DE 1696185A1
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Description

. RWeICKMANN4 Dr. ING. A-WeICEMANN, DlPL.-rNG.H.WEICKMANN
Dipl-Phys, De. K. Fincke Patentanwälte
HMT 8 MÜNCHEN 27, MbHLStRASSE 22, KUPNUMMER«3?21/2Z 1 R Q R 1 ft ^
Gas e 10,52 6/7/11,T45/32 3-
SHE DOW OHEIIIGAI. GOMPAfIY,: Midland, Michigan / U. S. A.
Ifiehtgewebte, fasrige Produkte aus öelfasern und
ren. zu ihrer Herstellung
Die Erfindung betrifft niclitgewebte, fasrige Produkte, die aus G-elfasem hergestellt sind und verbesserte Verfahren zu ihrer Herstellung.
Die Erfindung liefert ein Verfahren zur Herstellung eines nichtgewebten, fasrigen Produktes durch Herstellung einer Bahn von selbstbindanden &elfasern aus einem thermoplastischen, faserbildenden Polymerisat durch ^inv-irkun-M' einer Kombination von iiruckj Teaperatur und Zeit auf diß 3aim, die nicht ausreicht, ura trockene Paeern da α Polymerisats vorschmelzen zu lassen, die ^edoch auiireij.it, mi eine iialai ^u bilden^ die. in v/iecTer naßge-
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machtem Zustand eine Zugfestigkeit aufweist, welche -eine Kraft von mindestens 15,4 g benötigt, um ein Band von 2,54 cm Breite und mit einem Gewicht von 35 g/ßi zu- zerreißen. Diese Baiin von Gelfasern kann dann gegebenenfalls mit einem erhitzten wässrigen lieditiia behandelt werden, um - die 'Fasern im Gewebe zu entspannen. Die Bahn kann dann erfindungsgemäß weiterbehandelt werden, indem verschiedene i'rocknungsverfahren angewendet werden oder indem die BaIm mit harzartigen Feststoffen vor oder nach dem Trocknen imprägniert wird. Die getrocknete Baiin kann dann durch eine abschließende Wärmebehandlung getempert werden.
Die erfiiidungsgeniäß hergestellten Produkte stellen ein nichtgewebtes, fasriges Bahnmaterial dar, welches im wesentlichen aus Gelfasern besteht, entweder in Form von kontinuierlichen Fadem oder von Stapelfasern, die miteinander an den BerührurigssTelleri zwischen den Fasern
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verbunden sind. Vorzugsweise bestehen--die Gelfasern aus einem Acrylnitrilpolymerisat. Die Baiin kann auch-andere Faserart en--enthalten,, beispielsweise·1 synthetische PoIymerisatfaserij. oder Fasern auf öellulosebasis, , die mit iuiiidestens 10 Gev;.;ί aar sr-lbstbindenden tJelfasem ge-
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mischt sind, mid die Balm kann auch mit harzartigen feststoffen, die "beispielsweise aus einer Latex stammen können, imprägniert sein. Bas Aussehen des Produktes kann zwischen einer harten, brettartigen Platte über- ein weiches, flaumiges Gewebe bis zu einen streckbaren, zähen Gewebe variieren.
unter der Bezeichnung "Gelfaser" wird die Faserforii eines thermoplastischen, polymeren Materials verstanden, welches eine Gelnetzstruktur bilden kann. Die Faser kann in j?orn von kontinuierlichen Fäden oder als geschnittener Stapel vorliegen*
Die Gelnejzstruktur stellt eine Kombination eines fibrillären, polymeren Materials und der Flüssigkeit aus dem zur Herstellung der Faser verwendeten Bad dar. Dieses Bad kann ein Fällbad sein, welches Ströme von Polymerisatlösungen im Laufe des Spinnverfahrens zu Fasern fällt, oder kann wahlweise ein Wäschbad sein, welches zur Entfernung eines organischen Lösungsmittels lait einer wässrigen Flüssigkeit verv,Tendet wird. In jeden Fall v/ird eine G-elne ta struktur gebildet, die aus niteiiiaiider in Verbindung stehenden Kapillarräumeii, die mit'der Flüssig- ·
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keit gefüllt sind, in inniger Verflechtung mit einer fibrillaren Struktur des polymeren Materials besteht. Serartige Strukturen werden in verschiedener technischer Hinsicht in einer Veröffentlichung von J.P. Craig, J.P. Kiiudsen und V.F. Holland in ."textile Research Journal", Band 32, Ir, 6, Seiten 435 bis 448 (Juni 1962), unter dem Titel "Characterization of Acrylic fiber Strukture" beschrieben. Diese Autoren stellen fest, daß im Fall von Acrylnitri!polymerisaten die Struktur zum Fibrill-Iiücker.-Typ gehört mit Fibrillen und Xücfcen in der Größenordnung von 200 S. Durchmesser.
Wenn die G-elfaser getrocknet wird, schrumpft sie bzw, klappt sie aus ihrem ursprünglichen gequollenen Zustand zusammen unter Bildung einer Trockenfaser, die die. gleichen Eigenschaften aufweist, wie Fasern, die nach anderen Methoden gesponnen wurden, bei denen sie niemals den Zustand einer Selnetzst^ulctur durchliefen. Solange die (JeIfaser nicht vollständig zusammengeklappt ist, behält sie ihre G eliiet ζ struktur bei und kann wieder au ihrem ursprunglichen Zustand gequollen werden.Menu die Gelfaser dagegen einnal bis au einem vollständig.zusammengeklappten Zustand getrocknet wurde, kann sie nicht wie-
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der gequollen werden. Hur eine G-elfaser, die niemals , bis zum vollständig zusammengeklappten Zustand getrocknet wurde, weist die Selbstbindeeigenschaften auf, die für die Erfindung notwendig sind.
CIeIfasern besitzen so, wie sie hergestellt wurden, keine i1ibrillen, die aus dem Haupttsil der Faser abzweigen, derartige- Mbrillen können jedoch durch eine Senlagvirkung erzeugt werden, wie sie bei Holzschliff für die Herstellung von Papier angewendet wird* Me;charakteristische Selbstbindeeigenschaft ist sowohl in der Fibrillen aufweisenden als auch in der keine 3?ibrilien aufweisenden Forn der GeIfaser vorhanden, so daß beide beirxi erfinduiigsgeinäfien Verfahren verwendet werden können, obwohl vorzugsweise die keine Pibri11en aufweisende JPorm vervrendet v/ird, da hierbei das teure Schlagen der Paser entfällt.
üiner der aufsclilußreiohsten Versuche für die Darlegung der Verbesserung» die durch das erfinduiigsgeiiiäi';e Verfahren zur Herstellung ungewebter Stoffe erzielt v/ird, besteht in der Hessung der iiugfestigkeit des Stoffs bzw. des ü-ewebes in ver a ahle denen ütadiei- seiner Herstel-
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. lung. Wenn "beispielsweise die Gfelfasern nach Papierherstellungsmethoden zu einer Baiin geformt sind, d.h. aus einer wässrigen Suspension von Fasern geformt, gegautscht und schwach gepreßt wird, um eine anfängliche Entwässerung zu erhalten, so stellt das Produkt ein "nasses Blatt" dar* Wenn dieses Produkt einer Kombination von erhöhtem Druck und [temperatur zur Entfernung von weiterem Wasser und Herstellung einer Interfaserverblndung unterworfen
φ wird, stellt das Produkt ein "gepreßtes nasses Blatt"
dar. Wenn das "gepreßte nasse Blatt" dann in ¥asser eingetaucht oder auf ändere Weise mit Wasser gesättigt wird, stellt es ein "erneut naßgemachtes nasses Blatt" dar. Wenn Bahnen, die aus verschiedenen Pasertypen hergestellt wurden, in diesen Herstellungsstadien untersucht \.rercien, so schwanken die Ergebnisse stark. Beispielsweise kann Holzschliff, der Über diese Stufen au gewöhnlichem Papier verarbeitet wurde, typisch eine anfängliche "nasses Blatt"-
m Zugfestigkeit aufweisen, die eine !Craft von 45 bis 54 g. zum Zerreißen eines Bandes von 2,54 cm Breite -und einem Gewicht von 34 g/m'1' (bei einem feststoff gehalt von 20 bis 3Qc/o) aufweist und eine "erneut na 3 ge macht es nasses Blatt"-Zugfestigkeit, die nicht meßbar ist, da das Papier für den
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Versuch zu schwach ist« Im Pail einer synthetischen Polymerisatfaser (die nicht die G-elnetzstruktur hat) ist das anfängliche "ilaßblatt" zu schwach für den Versuch, die "gepreßtes nasses Blatt"-Zugfestigkeit beträgt etwa 9 bis 18 und das erneut naßgeraachte nasse Blatt zerfällt in die ÜLnzelfasern, wenn es wieder in Vfesser gebracht wird· Bei der G-elfaser gemäß der Erfindung beträgt die anfängliche "nasses Blatt"-Zugfestigkeit etwa 90 bis 1Ö0, die "gepreßtes nasses Blatt"-Zugfestigkeit etwa 540 bis 810 und die "erneut naßgenachtes nasses Blattn-Zug-■ festigkeit etwa 360 bis 540. Diese Ergebnisse zeigen deutlich, daß die G-elfaser Selbstbindeeigenschaften aufweist, die andere Paserarten nicht besitzen.
Biue BaIm. vird aus den G.elfasern als erster Schritt des erfindungsgenäßen Verfahrens hergestellt. Jedes brauchbare Verfahren zur Verteilung der G-elfasern in Porn einer Eahn oder Polie ist zulässig, z. B. die ungeregelte Abscheidung durch einen"- Zerstreuungsmechauisnus, die Verteilung durch-einen Luft- oder '.iasserstroa, die Abscheidung durch Abfiltrieren: aus einer Pl'.iusi£kfcit und dergleicheE.. Bei aer Verv/e.iiluiig von üta-
pelfaser "besteht eine bevorzugte Methode ita Papierher-
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stellungsverfahren miter Formung eines nassen Blattes aus" einer Suspension von Stapelfasern in, Wasser, ge-• folgt von Gautsehen und Pressen. Bei der Herstellung eines nassen Blattes aus Gelfasern wird eine Dispersion der Gelfasern in einer großen Wassermenge hergestellt, beispielsweise 1 Gew.Teil Gelfaser auf 1000 bis 5000 !eile Vfasser, in Gegenwart oder Abwesenheit eines zugesetzten Dispergiermittels. Die Dispersion wird dann durch ein Sieb oder eine andere poröse Unterlage abtropfen gelassen, unter Bildung einer folienähnlichen Fasermasse. Diese folien- oder blattähnliche Kasse stellt das "nasse Blatt" dar, welches nach \vreiteren Behandlungen das Produkt; der Erfindung bildet.
Bei kontinuierlichen Fädern besteht das bevorzugte Verfahren ebenfalls in der Formung einer Bahn aus einer Suspension in Wasser, wobei, die Fäden im wesentlichen parallel oder,wahlweise, auch in ungeregelter Sichtung in v/irr ein. Zustand abgeschieden werden können. Es ist jedoch nieht kritisch, daß irgendeine einzige ilethode..angewendet wird, da viele i:-i gleicher "'eise zufriedenstellend sind. Gegebenenfalls kann die .'intwässe-
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r uiigsgeschwinaigkeit oder Abtropfgeschwindigkeit 'der naß abgeschiedenen Sahn geregelt werden, indem eine kleine i-Ienge eines wasserlöslicnen Acrylamidpolymerisats zugesetst wird.. · = - -
üie Gegenwart des Aervlamidpolymerisats in der •wässrigeii Suspension hat offenbar einen verzögernden Einfluß auf die Anlaufgeschwindigkeit der wässrigen Plüssig-Ireit aus der naß abgeschiedenen Bahn, voxi niohtßellulosisciiein. lasennaterial, ob dieses nwci keine i*i brill en ι im •weseiitliehen keine Fibrillen oder in hohem Maße Flbrillen aufvreist, v/enn es auf dem Papiermasohinendrairfe oder einem ähnlichen bahnformenden Gerät abgeschieden wird- Die signifikanten Änderungen in den Ablaufgesahwindigkeiten siiid. bei einem keine IPibrillen aufweisenden, fasrigen Material nicht so offensichtlich., aber trotzdem wird erfind ungsgeamß die Bildung der BaIm deutlich verbessert Una von insgeoarat guter Gleichmäßigkeit* Das vorliegende Verfahren verbessert nicht nur üie Gleichmäßigkeit der eraalteneii Bcihn in außerordentlichem Maße, sondern auch dt:* Sigena-ciiaften, des iirid;iroduktes. Han erhält dabei als zusätzliche!! Vorteil die Möglichkeit, die Gleichmäßigkeit
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der Bahn bei einem gegebenen Ausmaß der 3?ibrillenbil*dung regulieren und einstellen zu können, und zwar unabhängig vom Ausmaß der enthaltenen FibriUen.
Die erfindungsgemäß verwendeten Acrylamidpolymerisate weisen ein verhältnismäßig hohes Ilolekulargewicht auf ,und im allgemeinen liegt das mittlere Ilo-lekulargewicht in der Gegend mindestens von 750 000 und vorzugsweise bei mindestens 1 Killion und umfaßt die ultrahochmolekularen Acrylamidpolymerisate, die in der TJSA-Patentsehrift 3 019 157 beschrieben -./erden." I/iese Polymerisate lassen sich durch eine Viskosität von mindestens etwa 3 cP bei einer 0,5 &ew.?iigeii Lösung des Acrylar.iapolymerisats in destilliertem Wasser, bei .ei.nera p.I-'.'ert von 3 bis 3,5 und einer i'enperatur von 25°G, bestimmt mit einem Ostwald-Tiskosineter, charakterisieren.
ui^ter uer Dezelc
v/erdeü hierbei auch die Ilo^opolyrierisate νου. ^crylardd Govvie die Iliici^^olynerisate vju ^-.crylar^id :..:! ι i-lc w.x et..it 30 bio 40 -jsv,,j anderer ^seiji.cter ^-ju .. rrr, ..ie Ac^yloilure m.a i.etLacrj-ls'/.ure ur.a ihre ii.li:t."leater, x-ieth-
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acrylamid, Styrol, Vinylacetat, Acrylnitril, Methacrylnitril, Vinylalkyläther, Vinyl- und Vinylidenchlorid und ähnliche, verstanden,- wobei jedes derartige Polymerisat durch Wasserlöslichkeit und die oben angegebenen Viskos!tatseigenschaften charakterisiert ist.
Die bei der Ausführung der Erfindung brauchbaren iicrylamicopolymerisate umfass exi. auch solche, di„e in allgemeinen nicht mehr als 30 bis 40^ der Amidgruppen durch Carboxylgruppen ersetzt haben, entsprechend der . obigen Definition der brauchbaren Polyacrylamidprodukte, Der Prozentsatz der durch Carboxylgruppen ersetzten Amidgruppen im Acrylamidpolymerisat wird in folgenden als prozentuale Hydrolyse bezeichnet.
Lie "iirksaialceit des Äcrylaniidpolyiaerisats im Verlangsamen der Ablaufgeschwindigkeit bzw. der .Geschwindigkeit der Entwässerung vrird etwas durch den Grad der Hydrolyse und das Molekulargewicht des Polymerisats beeinflußt. Dies bedeutet, daß bei einer gegebenen Suspension und el igt gegebenen lloiige an Acrylar.idpolynerisat i.iit Acrylamid en mit höheren Hydrolysegrad en" und höherem
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. Molekulargewiclit im allgemeinen geringere Ablaufgeschwindigkeit en erzielt werden.
Bei' der Herstellung der Suspensionen gemäß der Erfindung ist es günstig, das Acrylamidpolymerisat in Form einer verdünnten, wässrigen Lösung zuzusetzen. JJies kann vor, während oder nach der Bildung der Suspension des fasrigen Materials im wässrigen Dispersionsmedium er-™ * folgen. Wenn die Suspension des fasrigen Materials geschlagen wird, um die'Fibrillenbildung im fasrigen Material zu fördern, falls eine Fibrillenbildung notwendig oder gewünscht ist, wird das Acrylamidpolymerisat vorzugsx'/eise nach dem Schlagen zugesetzt. In jedem Pail ist es wichtig, daß das Acrjrlamidpolyaerisat mit der Fasersuspension gleichmäßig gemischt wird, ehe die Bahn aus der Suspension ausgeschieden wird.
^l Bs müssen nur kleine !!engen Acrylamidpolymeri
sat verwendet werden, und es kann jede Menge verwendet werden, die zur merklichen Verringerung der Ablaufgeschwindigkeit und-insbesondere zur deutlichen Verbesserung der Gleichmäßigkeit einer aus der Suspension gegossenen Bahn dient» Gewöhnlich ist es erwünscht, so wenig Acrylamid-
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polymerisat au verwenden als notwendig ist, um die erforderliche Gleichmäßigkeit in der Bahnstruktur zu erzielen. ¥eim Fibrillen aufweisendes oder geschlagenes Fasermate-rial verwendet wird, ist im'allgemeinen in den meisten Fällen eine Menge im Bereich von etwa 0,01 Ms 3,0 Gew»/£, "bezogen auf das Trockengewicht des Fasermaterials in. der Suspension, ausreichend, obwohl auch größere Mengen verwendet werden können. Wenn andererseits ein nicht geschlagenes oder keine Fibrillen aufweisendes Fasermaterial verwendet wird, liegt die verwendete Acrjlamidpolymeriseitmenge gewöhnlich im Bereich von etwa 0,1 "bis 10. irew,^ und bei einigen Mischungen und Stoffen bis zu etwa 20 G-ew.^ oder ßiehr» bezogen auf das irockengewicht des i'asermaterials. Me Art und Eigenschaften des Acrylanidpolymerisats beeinflussen die verwendete Kenge.
Der pH-T/ertder wässrigen Suspension hat einen Einfluß auf die Gleichmäßigkeit der Bahn, die aus der acrylai-iidpolymerisathaltigen Suspension oder Pulpe gebildet wird. Im allgemeinen wird gefunden, da;3 ein pH-Vfcrt νου. etwa 4 oder niedriger au nicht gleichmäßigen Bahnen mit dünnen und dicken Stellen führt.» ITorEugsweise
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wird ein neutraler ■ pH-Wert angewendet» -Bin pH<-£ert über 7 kann verwendet werden, aber oberhalb eines pH-Viert es von etwa β bis 7. wurde Iceine besondere Verbesserung der Gleichmäßigkeit der Bahn festgestellt,
- Als Regel kann festgestellt werfen, daß bei der Ausführung der Erfindung vorzugsweise Kupplungsmittel, wie Alaun, nicht verwendet werden sollte^., da häufij be-Ak obachtet wird, daß sie dem Verzögerungseffekt des Acrylamidpolymerisats hinsichtlich der Ablauf geschwindigkeit entgegenwirken und zur Bildung weniger.gleichmäßiger Sah- nen neigen, als \jerm das Acrylamidpolynerisat allein vei·- w-endet v/ird.
gs körnen "die üelfasem oöev -£:ic.en in nicht zusammengeklappten uud noclt nie .^etrcela.etei, Znstaiidjwänrend sie vollständig entspannt und uneiri^escLr-'.-u·: sind Una fllr riciirumpfLUigsbediiigungen frei sind, einen ?rhitzten, .wässrigen, nicht trocknenden Iledimi b--i eir.er l'eiiiperatur zv/iseilen etwa 80 C und 150 C während einer i-iiiLCtestaauer zwischen uindestens etwa 20 llin^tei,. und 5 Sekunden ausgesetzt v.eraen,"wobei die kindrstzeit eicn . ungekehrt mit der i'e:;.;-eratur des srhixzte:i, ILediuns ändert,
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ehe eine Bahn aus G-elfasern ausgeschieden und die Bahn unwiderruflich unter Zusammenklappen der Gelfasern und Schaffung einer kontinuierlichen, nicht gewebten Bahn getrocknet wird. Wenn die G-elfasern während des Erhitzens in Stapellänge geschnitten vorliegen, können sie direkt au einer Platte oder Eolie gegossen und getrocknet werden. *,reim jedoch die fasern irgendeiner Bearbeitung oder Behandlung aasgesetzt werden, die eine BeLastung oder Dehnung oder ähnliche Spannung induziert, bevor die Bahn gegossen wird, müssen die erhitzten G-elfasern auf mindestens etwa 520G abgekühlt-werden, ehe eine derartige Bearbeitung oder Behandlung erfolgt. Vienn also beispielsweise die erhitzten üelfasern fibrilliert werden sollen, indem sie in einer wässrigen 3us2)ension oder dergl» geschlagen vrerden, müssen die G-elfasern zuerst auf etwa 52 G geklüilt werden.
Das Erhitzen im wässrigen !»iediurn verleiht den Gelfasern offenbar zusätzliche Zähigkeit und Stabilität. Veim axe Selfasern durch eine übliche Schlagbeärbeitung fibrilliert werden sollen, ehe sie zu einer BaIm geformt werden, sind die derart -behandelten G-elfasem viel wider-
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standsfähiger gegen ein Brechen in kurze Bruchstücke während des Schiagens, so daß die Bildung von Feinteilchen äußerst gering gehalten wird, und außerdem werden lange, Fibrillen begünstigt, welche zur Biegefestigkeit der Bahn beitragen, insbesondere wenn lange Schlagzyklen angewendet werden, was noch wichtiger ist. Außerdem haben die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren behandelten Gelfasern eine deutlich verminderte Steifheit oder, anders ausgedrückt, eine größere Flexibilität bzw. Biegsamkeit, was zu verbesserter laltungsbeständigkeit führt, insbesondere bei langer Schlagdauer. Die weniger steifen oder flexibleren Fasern sind auch von Vorteil, vewti nichtgewebte Gewebe hergestellt werden, da sich geschmeidigere oder weichere und nachgiebigere Gewebe ergeben, die für viele Verwendungszwecke, beispielsweise als Zwischenfutter und dergl., gewünscht werden. Außerdem wurde gefunden, daß· 4ie ohne die oben beschriebene Wärmebehandlung die gegossene Bahn beim Sroeknen häufig reißt oder bricht, wahrscheinlich infolge ungleichmäßiger Beanspruchungen, die sich überall in der Bahn entwickeln, und es wird nahezu unmöglich, eine.kontinuierliche Bahn herzustellen, ohne die übliche Bahnbildimgs-
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und 2r ο übungsvorrichtung we s entlieh zu verändern. Die Erfindung umfaßt die Behandlung der Gelfasern,- unabhängig davon, ob sie vor dem Gießen oder Ausscheiden in ]?oria einer Bahn f!brilliert werden oder nicht.
Die jSrhitzungsdauer hängt in erster Mnie von der temperatur des 3&hitzungsmediums ab« Die Zeit ist wichtig für die Erzielung guter, gleichmäßiger und im wesentlichen fehlerloser Bahnen und Bahneigenschaften des Endproduktes. "V/enn daher die fasern auf etwa 800G erhitzt werden, ist eine Verweilaeit von etwa 20 Hinuten erforderlich, ehe eine deutliche Verbesserung auf-* tritt. Andererseits ist bei 15Q0G eine Verweilzeit von etv;a 5 Sekunden häufig ausreichend, um eine deutliche Verbesserung au erzielen. !Temperaturen, die weit unter etwa 8O0G liegen, erfordern gewöhnlich entweder übermäSig lange Verweilzeiten oder ergeben keine merkliehen vorteilhaften Ergebnisse. iCemperaturen über 15O0G ergeben gewöhnlich iceine weiteren Verbesserungen bei der i+erstelluiig uud den jjiigenschäftei; der Bahn» Vorteilhaft die Verweilseiten ii*i wässrigen iieiaiaediura bei etwa "~> Hinuten bis etwa 10 !Sekunden bei 'l'eia-
pors.turen, dio zv/:L sehen, et v;a 99 und 150 G Ii eg en., wobei
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die Zeiten sich umgekehrt vie die -ientperatureii -X^äe Eeispielsweise ist es bei Verwendung eines siedenden Wasserbades, z.B. bei 100 0,■ vorteilhaft, eine Verweilzeit von etwa-5 Sekunden oder mehr anzuwenden«
Wahlweise ist es häufig von Vorteil, wenn di.o Gelfasern durch Schlagen einer, wässrigen Fasersuspension fibrilliert und dann zu einer bahnartigen struktur mit bestimaiten Abmessungen geformt werden sollen, die Gelfasern vor den 'fibrillieren einer mechanischen Brechoder Mahlwirkung zu unter wer fen, so dais die Gelfiden mindestens teilweise zerbrechen und eine lüricjßsplitterung induziert wird, worauf die Seifäden, während sie sich in einem vollständig entspannten, unbelasteten Zustand, frei für ein Schrumpfen befinden, einera ^rliitz- = ten, wässrigen, nicht trocknenden ^iediuri bei eixiar ϊβΐά-peratur zv/isehen etwa 80 und 150- G für eine Ilindestdauor zwischen mindest aus etwa 20 liinuten und 5 L-ekui^-en, wobei die uindestseit sich, uu^keart wie'die *e..^?ratur
ausgesetzt ties erhitzten"Ilediuras äxLdert,/ui*d daiiii. dia -srliitaten GeI-
faoaru auf nindestent) v2°J ab--:a'-:"tiilt v/orden.
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iapier und papierähnliche Produkte und verwandte un^ewebte ,jtralcouren, die durch Brechen oder Srobserkleivorbort'itOu wurden, heirlxzen :uerklic]i verbesserte
ti^iceiten urtd haben außerdem, besonders wenn die tielfasern zur Erzeugung' der Fibrillierung in hohem Maße geschlagen wurden,, eine deutlich verbesserte Faltungslebensdauer ohne eine Verschlechterung der Reii3festig'-lieit, die häufig auftritt, wenn die FaIt uiigs daüerhaf ti glceit verbessert wird. ■.
•In den (ielfasern v;ird eine Zerstörung durch Brechen induziert, die ein Längssplittern der Faser an der Besciiädigungsstelle hervorruft. Hierbei handelt es sich ur.i pine Art von Aufsplixtern oder Aufspalten, wie sie auftritt, v/enn ein Bambusstab gebogen vird, bis er reiiBt. Hierbei treten an der Biegestelle im Stab Längsrisse oder Splitter auf, oiüie daß der £>tab wirklich, in zwei Stücke getrennt wird, üs wurde gefunden, daß, wenn in den Gnelfasern eine derartige Längsspaltung induziert wird, bevor sie eineia üblichen Schlagen zur Fibrilleiieraeuguiig in den Pas er η ausgesetzt verden, die aus der f!brillierten Kasse gegossenen'Bahnen eine hervorragende
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Kombination-von Bahne igenschaften aufweisen, insbesonde- -._ re Reißfestigkeit und Faltungsdauerhaftigkeit. Offenbar t/erden hierbei viel längere Fibrillen von kleinerem Durchmesser erhalten,und das Zerbrechen in kürzere Stücke wird vermindert.
Die G-elfäden können entweder in Form von Schnittstapellängen oder von kontinuierlichen Fäden, z.B. in form eines Y/ergs von Gelfäden, zur Induzierung der Längsspaltung gebrochen werden. Vorteilhaft wird das Brechen bei den GeIfäden ausgeführt, während sie lange zusammenhängende Stücke bilden, vorzugsweise bei einem Bündel oder Yrerg von Fäden. Die Brechwirkung kann durch irgendein geeignetes Mittel hervorgerufen werden, welches die erforderliche Längsspaltung induziert. Hierzu gehören zusammenwirkende Brechw&lzeii oder ähnliche druckregulierte Einengungen, beispielsweise in Krausölvorrichtungen mit Rillen oder Zähne aufweisenden Riemen, und ineinandergreifende Zahnräder, wie sie in Zahnrad-Kräuselvorrichtungen auftreten» Vorzugsweise wird eine Kräuselvorrichtung vom Stopfbüchsentyp verwendet, in der der GeI-fädenwerg in sich selbst zurückgefaltet wird, während er
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gegen einen Widerstand gepreßt wird, der bei einem bestimmten Druck nachgibt.
Die zur Induzierung des Brechens und der Längsspaltung der Gelfaser oder -fäden tatsächlich erforderliche Kraft schwankt in Abhängigkeit von verschiedenen Faktoren. Hierzu, gehören der faeerdurchmesser oder Denier, die Polymerisatzusammensetzung, d'.h. welche und wieviel verschiedene Monomere mit dem "Acrylnitril im Polymerisat mischpolymerisiert sind, das Spinnsystem einschließlich der darin auftretenden !lösungsmittel und Gerinnungsmittel, die Gelstruktur der faser, d.h..wieviel Wasser oder andere inerte flüssigkeit in der Struktur vorliegt, der Grad uer Orientierung oder des Streckens, welcher der faser verliehen wurde (vorzugsweise sind die Gelfäden fiiindestens partiell orientiert, ehe sie gebrochen werden) sowie die temperatur beim Brechen, Vorteilhaft erfolgt das Brechen bei etwa 25 bis 350O oder darunter. Temperaturen über etwa 600O führen, im allgemeinen nur zu einem
der Gelfaser, ohne daß eine Längsspaltung auftritt. Im allgemeinen läßt sich sagen, daß das Brechen der faser deutlich jenseits bzw. über dem liegt, was man als normalerweise akzeptable Grenzen ansehen
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würde, wenn die laser als l'extilfaser für übliche j-'extilyerwendungszwecke, wie Weben, Wirken usw., bestimmt wäre. *■ Das heißt, daß die Faser nach demerfindungygemäßen Brechen auf üblichen lextilfaserbehandlungs- und -verarbeitung svorriohtungen sich nicht zufriedenstellend verhalten würde. So wurde häufig beobacntet, daß Greif asern und die daraus erhaltenen irreversibel getrockneten fasern nach dem erfindungsgemäßeii Brechen I^aserstärken aufweisen, die vielleicht 2/3 bis 1/3 geringer sind als bei G-elfasern, die nicnt auf diese \veise gebrochen wurden« Vorteilhaft erfolgt das Brechen in solchem Ausnaß', daß ein Zugfestigkeitsverluot von ninaestens etwa'1/3 der Zugfestigkeit der unbesciiäuigteja Pasern hervorgerufen wird. Je nach dem Yerv/eitaan^szweck der Bahn ist jeder merkliche G-rad an Brechen zur Induaierung einer Längsspaltung von Vorteil,und aer i"'ac-imai"in kann die eri'oräer-Ii alien Drucke und die Z aiii una stärke der Kraus el- oder ITaltungswinkel so wählen, daß eine vorteilhafte L-'lngss ρ al tung erhalten wird, die, v,ie erwähnt, die v°rbess3rten Digenscliaften der daraus her ge ο teilten ^ahn hervorruft. Es ist nicht wesentlich, daß die Lnngsspaltung kontinuierlich 'iber die gesante Faserlänge verl;Vaft. sJewcihn-
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Iiell wird dies auch nicht bevorzugt, da eine gewisse Integrität als Paser erwünscht ist, so daß ein Kern oder Mittelpunkt vorhanden ist, aus dem die Pibrillen heraussagen. Häufig kann die Spaltung mit unbewaffnetein Auge beobachtet v/erden, was von Denier abhängt, und mit Sicherheit gelingt dies unter des Mikroskop.
Als synthetische polymere Stoffe, die Verwendung im urfiiidungGgemäßen Verfahren finden, sind die thermoplastischen, fas einbildenden ütoffe geeignet, wie Polyacrylnitril, Polyamide und Polyester. Das bevorzugte Material enthält mindestens 80 Gew.5« polymerisiertes Polyacrylnitril. Hierzu gehören daher das Homopolymerisat von Acrylnitril "sowie 'die.Mischpolymerisate, Serpolyxierisate und Interpolymerisate von Acrylnitril. Geeignete Cononoiaere, cie in I-iengen bis au 20 G-evi".^ des iäidprodulrtes ver\.rei:det werden köimeii, sind beispielsweise AllylalkohQl, Vii^; lace tat, Acrylamid," Methacrylamid, Vinylpyridin, Äthyleiisulfonsäure, und ihre Alkalimetallsalse, Viivlbenaolsulfonsäure und.ihre Salze, 2-Sulfoäthylme-ühacrylat und seine Salze, Vinyllactame, wie Vinylcaprolactame und Vinylpyrrolidon sowie Mischungen davon*
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Als Gelfasern werden in der Erfindung vorzugsweise Acrylnitrilpolymerisat-Gelfasern verwendet, die •vorzugsweise durch Haßspinnen einer Lösung des Polymerisats in ein wässriges Fällbad* Auswaschen des Lösungsmittels und Gewinnung der Paser in Form eines gequollenen Gels, welches etwa 50 bis etwa 500 Gew.% Wasser, bezogen auf das Trockengewicht der polymeren Paser, enthält, hergestellt werden. Es gibt viele spezielle Systeme, die dem allgemeinen Prinzip des Spinnens einer Lösung des Polymerisats in lösungsmitteln, wie Äthylencarbonat» Dimethylformamid, Dirnethylsulfoxyd, Butyrolacton und verschiedenen Salzlösungen, wie wässrigen Lösungen von Calciumthiocyanat, Natriumthiocyanat, Xithiumbromid, Zinkchlorid und anderen, folgen.
Mach d«m Naßspinnen der polymeren Fasern in ein wässriges Fällbad werden sie-gewöhnlich mit Wasser oder einer inerten wässrigen Lösung gewaschen,· um alles restliche Polymer!satlösungsmittel aus den frisch gebildeten Fäden zu entfernen. Das so erhaltene Produkt ist eine Gelfaser (gelegentlich als "Aquagelfaser" bezeichnet). Auf diese Weise hergestellte Acrylnitrilpolyeierisat-Gel-
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fasern können bis zu etwa β Gew.'feile Wasser je Gew.'£eil trockenes I>oljnnerisat darin enthalten. Häufiger beträgt das Verhältnis jedoch 1 bis 3 Gew.'Delle lasser pro Gew. IeIl Polymerisat. In diesem Zustand oder nachdem, sie durch Strecken orientiert wurde, kann die faser imerfindungsgemäßen Verfahren verwendet werden.
Sin anderes Verfahren, welches zur Herstellung von Acrylnitrilpolymerisat-Gelfasern verwendet werden kann, die im erfindungsgemäßen Verfahren anwendbar sind, ist das !rockenspinnen der laser, Verdampfen eines leils des Lösungsmittels und Auswaschen des restlichen ib'sungsmittels mit Wasser, so daß die wässrige Gelnetzstruktur gebildet wird*
Das Ausmaß der Selbstbindung für jede gegebene Art von Gelfaser ist der Kombination von Druck, Temperatur und Zeit, die auf die Fläche einer derartigen Paser angewendet wird, proportional« Diese Faktoren wirken in dem Sinii zusammen, daß die gleiche Zugfestigkeit bei einer i3ah4 von gebundenen Fasern erhalten werden kann, indem entweder eine Kombination von niedrigem -Uruck und hoher i'emperatur oder eine andere Kombination von hohem
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Druck und niedriger temperatur angewendet wird. Die Zeit stellt in bestimmten G-renzen ejnen Faktor dar, da längere Zeiten bei gegebenen Bedingungen hinsichtlich Druck und Temperatur gewöhnlich höhere Zugfestigkeiten bei den behandelten Bahnen liefern. Versuchswerte zeigen, daß durch Variation der Temperatur eine größere Wirkung erhalten wird als durch Variation des Drucks. Die Zeit hat im Verfahren in dem Sinn Bedeutung, daß es notwendig ist, die W Bahn unter Druck- und Temperaturbedingungen ausreichend lange zu halten, um eine Selbstbindung hervorzurufen, wobei diese Zeit zwischen wenigen Sekunden und einigen Minuten schwanken kann. Die Mindesttemperatur- und Druckbedingungen sind etwa 25 C und 1,35.atm.
Bei der erfindungsgemäSen Verwendung von Grelfasern ist es üblich, ein liaßblatt zu erzeugen, welches eine !iaß-Zugfestigkeit aufweist, die eine Kraft von 135 g erfordert, um ein Band von 2,54 cm Breite mit einen Gewicht von 34 g/ni su zerreiben, während es biaaer nur
möglich war, Maß-Zugfestigkeit von etwa 14,5 g zu erzielen. Wenn die nasse Gelfaser der Erfindung aus einem Acrylnitrilpolymerisat bestellt, wie oben beschrieben, reicht der übliche urucic zur Herstelluni; den Ifajblattes
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und* zur Entwässerung durch Abquetschen überschüssiger •Flüssigkeit aus der anfangs erhaltenen rlatte gewöhnlich aus, um einen.Teil der Bindungswirkung zu erzeugen.
Zusätzlich, zur anfänglichen Bindung der Bahn unter den Bedingungen der Haßblattbildimg, wie oben be-· sciiri.eben, tritt ein weiterer Effekt auf, wenn man eine Korabination von Druck,. Temperatur und Zeit auf die Bahn anwendet, bevor sie weiterverarbeitet-wird. Diese Kombination reicht aus, um eine gute Verbindung der Pasern untereinander su erzielen, was durch die Tatsache bewiesen wird, daß das gebundene Haßblatt dann mit Wasser geoättigt werden kann, Z-.B. durch Eintauchen in Wasser und das wieder naiägeinachte Blatt eine Zugfestigkeit von mindestens 1^,4 g aufweist, vas bisher als Minimum für eine selDSttragende irestigkeit angesehen wurde. Diese Kombination von Druck, Temperatur und Seit reicht niemals dazu aus, um ein trockenes Polymerisat su schmelzen. Beispielsweise heben Acrylnitrilpolymerisate eine Erweichüngs- oder Klebtemperatur von etwa 200 bis 2800G, während die im erfindungsgemäßen Verfahren angewendeten Bindetemperaturen selten etwa 100°0 übersteigen.
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Unterschiedliche Wirkungen können erhalten werden," indem verschiedene Mittel zur Urzeugung der Druck- und Temperaturkombinationen verwendet werden» Ein übliches Mittel· besteht darin, die gesamte Bahn gleichmäßig mit erhitzten Walzen, oder Platten zu pressen* Dieses Verfahren liefert eine mehr oder weniger gleichmäßig über die gesamte Bahn sich erstreckende Interfaserbindung. Ein anderes I-Iittel besteht darin, die Bahn musterartig an bestimmten Punkten unter Druck zu erhitzen, so daß eine Interfaserbindung lediglich an den Punkten des Musters erzeugt wird und die restlichen Pasern-im wesentlichen ungebunden bleiben. Wenn die gebundene Bahn anschließend so getrocknet wird, daß die Gelfasern zusammenklappen und trocknen, so neigen die Pasern zum Schrumpfen,und verschiedene günstige und ornamentale Wirkungen können hierbei erzielt werden, indem verschiedene Arten von Bindungsmitteln und verschiedene Arten von Trοcknungsmitteln P angewendet werden. Das fertig getrocknete Stoffprodukt kann, flaumig-locker, brettartig, strukturiert, papierähnlich, lederähnlich oder filmähnlich sein. Dip Einzelfasern im Bt off oder Gewebe können gerade, gefaltet f.; ,geknickt, gekräuselt oder massig sein. .
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Die musterartige Druckausübung kann durch ein V/alsenpaar, ein Paar flache Platten oder durch eine Kombination von. ¥alzen oder Platten mit Sieben erfolgen. Das iluster wird durch zusammenwirkende Druckpunkte hergestellt, die einen verhältnismäßig geringen Durchmesser aufweisen und voneinander einen Abstand aufweisen, der vorzugsweise nicht großer ist als etwa die länge der Stapelfaser im Baßblatt. Dia Größe und Anordnung der Punkte ist nicht kritisch» Ein anderes geeignetes Mittel zur Druckausübung ist ein grobmaschiges Sieb, welches bei Anwendung in Verbindung mit einer zusammenhängenden. Oberfläche intermittierende Druckpunkte an den Stellen erzeugt, wo die Siebdrähte sich überlappen. Wahlweise- kann ein Paar Platten oder Walzen geätzt oder maschinell bearbeitet werden, um einen geriffelten Effekt oder ein anderes Huster von Druckstellen au erzeugen, welches auf beide Seiten des zu behandelnden Gewebes, aufgebracht werden kann, üiine bevorzugte Kombination besteht in der Verwendung von zusammenwirkenden Walzen, auf denen maschinell parallele Rippen, gebildet wurden, Y.emi dieltippen der einen './alze zu den Kippen der anderen Walze einen Winkel aufweisen, wird auf einem zwischen den beiden ¥al- zen. durchlaufenden Gewebe oder Vlies ein regelmäßiges
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Muster von Abstände voneinander aufweisenden Punkten erzeugt, welches den Rippenüberschneidungen entspricht.
Ss ist günstig, aber nicht notwendig, in einigen. Ausführungsformen der Erfindung dem liaSblatt" eine Heiß-' Naßbehandlung angedeihen zu lassen, um einen ieil der Paserspannungen zu entfernen und eine gewisse Yorschrumpfung zu erzielen, Durch diese Behandlung wird die Fähigkeit erhöht. Zu diesem Zweck sind Temperaturen von etwa 60 bis 12O0G bei Atmosphärendruck und einer üinv/irkun.ifsdauer von wenigen Sekunden bis au einigen Minuten ausreichend. Bei Anwendung dieser Behandlung ist es gewöhnlich erwünscnt, mindestens 5Oyo der insgesamt möglichen ι,πΐπραπ-nung in der Bahn oder Platte hervorzurufen. Dies läßt sich ■ durch eine 1 bis 10 Sekunden dauernde Behandlung bei 65 bis 1000G ex'reiclaen. Um eine vollständige ^ntscja-unum* au erzielen, ist eine etwa TOminütige Behandlung erforderlich. Das bequemste Mittel für die Behandlung stellt kochendes Wasser dar, üs ist hierbei lediglicn notwendig, das Gewebe so zu erhitzen, daß die Gelfasern nicht trocknen, dapiit die Entspannung in der gevrimschten ^eise eintritt.
Das Naßblatt im gepreiiten, teilweise ,Zustand stellt" die bevorzugte I'Oria der durch
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mit Harzfeststoffen zu behandelnden Bahn dar. Das Imprägnieren erfolgt vorzugsweise durch Eintauchen der Bahn in e'ine Lösung oder Dispersion der Harsl'eststoffe und Abquetschen des Materials zur Entfernung überschüssiger .Flüssigkeit, ' so daß eine Bahn oder Platte erhalten wird, die Harzfeststoffe, günstig 5 bis 50 Gew.>, enthält. Das Harz kann eine Fixierung durch Verdampfen des flüssigen !Trägers erfordern, oder ein Härten durch Hitzeeinwirkung, oder Milderung des pH-Wertes,, odei- es kann eine Fällung, Vernetzung oder eine andere Reaktion, erforderlich machen, um die Ilarsfeststoffe in der Bahn zu fixieren* "Wenn die Bahnen, die nach einem dieser allgemeinen Verfahren hergestellt wurden, getrocknet sind, weisen sie gleichzeitig eine gute Zugfestigkeit, hohe Reißfestigkeit sowie gute HandhabUii.;.s-, Griff- una Drapierungseigenschaften auf.
e große äahl von Bindemitteln kann zur Imprägnierung des erfindungsgei-iäßen ungewebten Faserproduktes verwendet werden» Diese Bindemittel, können organisch oder anorganisch, thermoplastisch oder wärmehärtend, elastomer oder spröde sein. Das Bindemittel wird jedoch ■vorzugsweise in einem wässrigen iräg-er angewandt, beispielsweise in einem wässrigen Losun^smittel'gelöst:, in
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einem wässrigen ifedium dispergiert oder in einer wässrigen "Emulsion oder Latex suspendiert. cJeae chemische 7er-•bindung, welche Bind eaitteleigensciiaf ten aufweist, kann verwendet werden, wenn sie mit den eri'IhduniU-geiriiße verwendeten Acrylnitrilfasern verträglich iyfc. Die Ilenge der zur Imprägnierung der erfindungsgemäßen Üelfaserbaliiien verwendeten derartigen Feststoffe liegt gewöhnlich zwischen etwa 5 und 50 iJew.jfo der fertigen, trockenen Bahn, je nach der Art der gewünschten Eigenschaften. Bei den meisten Ausführungsformen der Erfindung weraen voraugswei-ee als Imprägniermassen Butadien/Acrylnitril-Latices sowie die Latices von Bolyacrj'-laten, Pölyniethacrylaten, Acrylsäurepolymerisaten und anderen Acrylpolymerisatstci'i'en verv/endet.
Die Art cer Anwendimg des .harzen auf die UaIm ist nicht britisch. -
v/iciitiges Werional des nunnehr gefundenen Verfahrens zur Behandlung des nichtgewebten Ji'asermaterials mit einer Bindemittelmasse besteht aarin, daß das fasrire iiaterial voraugswei.-oe in Form einer Bnlni von Gelfasern vorliegt, z.B. als nasses Blatt, welches niemals irrerersi
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£isl ,^eTsrocxnet uiu-. ^uaammengeklappc war» In diesem noch nie wetroajQieteri Zustand ist die Gelfaser von beraerkemsv.ei/ter Aufnahmefähigkeit für die Behandlung mit einer väacrigen !imprägnier zusammensetzung.
der einfachsten Verfahren zur !Trocknung aej :,-3\-;ehes besteht darin, dieses xrocknangs-beaLngungen ^ao^vitietsen, v/ä.irend es sich in vollständig- entspanntem ,uvUiVüia "befindet, .Dies bedeutet, aaiB das Gewebe ,in seiner ^i,v:c^iiciiiCeit in iceiner Richtung geheriimt ist noch daß aie ^asern hierin gehemmt sind, abgesehen von der Inter- £ as er bindung, aur cn aie/sie selbst surücicgehalten v/erden» ^1Iu anderen Vrorten oeaautet dies, daß ve der auf das G-ev/ebe i.ooii. auf oie Fasern irgexideine Spannung von außen angelegt wird, um ihre Bewegung während des Trocknens au /erriiriaern. jjieses Trocknen erfolgt bequem in einem \"arn-.luftofen, der kontinuierlich sein kann, in dem Sinne, da.; ei" ein bev.-e,-;licnes üitter oder liieb aufweist, auf "den· das gewebe,oxine ein-iSSOiiräriKt zu sein, v/eicerbewegt "y-'ird. 2,atiirliun verarsac^b das Öewicnt des Uewebes selbst kleine \juannungen Im iiev/ebe, dies wird JodcLcinüpht als eine von au.-ien eini.i.rkende Kraft angesehen*
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--Da die Sclirumpficräite .ela^u neigen, ein. Kräuseln und eine Unebenheit in einem gewebe hervorzurufen, welches durch überall erfolgende Druckanwenduni: ,gebunden worden war, wird diese irocknungsart im allgemeinen angewendet , wenn das "ewebe einer, rruoter&rti^ej'i. -ressen ausgesetzt war. Die Scnrumpfkräfte wirken dann in den ungebundenen stellen swiscnen clen iraeiCüunkten und rui'en kein unerwünschtes Kräuseln hervor. Au±v diese ..eise wird ein sehr voluminöses Fas er produkt erhalten Kit einen i\laur:a.-. gen Aussehen, welches auf die Ausdehnung und schrur.prun^· der Fasern im iiaurr. zwischen den Drucicpun^ue^ 2ur"'.-u.;zuführen ist. Das flaur.i^e 'J-ev.rebe sient au^erdeir.. so aus, als wäre es vernäht, v:as darauf zur'^ckauf 1hve~· h--L, u.U., die jruckpuniite- musto^'-arti; au! aie ^ahn iüb'ev^.-ex \-·:ν-aen. . ■ .
3ei eines anderen ^roc^iian^^verfaiiren v,ird UIe 3-elfaserbahn, oo sie- liuii. vorre.'.re ΐ »*urde, u:.. ei^e .^e-. v.dsse Interfaserbinaune- zu erzielen, oaer nicht ro "repreßt ist und aaiier praktisch izeine -Selbstb.induni*" 2\visciieii den fasern aaiVelüt, zv/ischen κ*-ei parallelen .Begrenzungen durchlaufen gelassen χχχκ, v.elciie die ~ev/ec"an^. der Lärm 2:vrar in hichtuiu: inrer .äciie, xJc'tic jedoch
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in den Leiden anderen l-Lichtungen einschränken. Die Begrfiisun^: ^ann aus einem fühlbaren, festen Material, wie einem iJieb oder einer -1-latte oder dergl., bestehen. V/aiil-•v/eise kann die 3egrensünu; auch aus einer Energiebarriere bestellen, beispielsweise aus Warme oder wärme erzeugender Energie. Die Barriere muß das Erfordernis erfüllen, die normale IZräuselungs- oder Knickungsbewegung der Einzelfasern oder des Fasernetzes so einzuschränken, daß die Fasern und die Bahn sich nicht über die Dicke-Barriere Mnaun expandieren oder kräuseln. Eine ','Mrisebarriere erzeugt diese '.»"ir-'Cunfi, inden sie die Paser oder Bahn viel rascher in der I.äiie der Balin erhitzt als in etwas größerer Üntfernung von der Barriere, so daß die Pasein und die Bahn sich von der 7/ärme weg zu der Zone zwischen den beiden Karrieren hin bev<egen. üie fühlbare, feste Begrenzung erreicht die gleiche Wirkung durch physikalischen Kontakt. In einer Ausi^ttiruncsform der trrfindun^ stellt der fühlbare feststoff aie Wärmequelle für die Trocknung dar und schafft danit sowohl eine VJarnebarripre als auch eine feste Begrenzung. Eine bevorzugte Ausführungsform, die infolge der Jiinfaciiheit der Handhabung des zu trocknenden Ilaterials und durch einen gewissen G-Iättungseffekt günstig XHt, besteht in der Durchführung der l'rocknung zwischen
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zwei erhitzten.Oberflachen, die zueinander parallel sind und einen ausreichenden Abstand aufweisen, damit die
Bahn dazwischen durchlaufen kann, ohne irgendwelchen wesentlichen Spannungen ausgesetzt zu werden, \lenn die Bahn trocknet, neigen die einzelnen Fasern zum Schrumpfen und Kräuseln, so daß im Gewebe Falten gebildet werden. Das Vorhandensein der beiden getrennten, erhitzten Oberflächen verhütet, daß die Faltenbildung oder Kräuselung so weit geht, daß Wellen entstehen, die größer sind als der Abstand zwischen den geheizten Überflächen. Auf diese ',/eise wird eine gewisse Glattun-g erhalten, die ein im wesentlichen flaches Endprodukt ergibt, welches bequem in Form einer Rolle gelagert werden kann. Wird ein stärker ausgeprägter Glättungseffekt gewünscht, so wird der Spalt zwischen den erhitzten Oberflächen "enger genaclit, und zwar bis zu dem Maße, daß er schmaler ist als-die Oickp der Bahn vor dem Trocknen. Diene' getrennten Heizplatten, können zwar kleine, lokalisierte Spannungen im . llaßblatt erzeugen, wenn dieses getrocknet wird, diese Spannungen können jedoch in iiinblick auf das ^e samt gewebeim wesentlichen vernachlässigt werden.
Im allgemeinen kann der Abstand zwischen den Begrenzungen zwischen der 0,8- und 30fachen Dicke der
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in die Irocknungsaqne eintretende}! Bahn liegen» Vorzugs weise liegt dieser Bereich, zwischen dem etwa 0,9- bis etwa lüfachen der Didm der Bahn im vorgetrockneten Zustand»
Es ist nicht erforderlich,, die Bahn während der gesamten Irooxnungspefiode zwischen den beide» einen Abstand voneinander aufweisenden Begrenzungen zu halten. is ist jedoch v/iohtig, daß diese Barrieren während desjenigen Teils des ϊι-ocicnungsvorgangs verwendet werden, in dem das rasche Schrumpfen erfolgt» Wie zu erwarten ist, wird durch das aSrhitzen des Ifaßblattes zuerat die äiemperatur ausreichend erhöht, damit freies !fasser verdampft, urm daim wird das Wasser in der Gelfaser selbst ausgetrieben. Wäiirend des ersten l'eils der Erhitzung erfolgt ein rasciies üchrumpfeji aes 3-ewebes, und es ist wichtig, daß das Gev;ebe während dieser Zeit zwischen den Begrenzungen oder Barrieren gehalten wird. JJiese Sachlage ermöglicht verschiedene Kombinationen von Yorriehtungen und Yerfahrenebedingungen. Bei einem chargenweisen Veriahren lcana das (J-ewebe in einer festsieHenden Barriere vom i'iaßblatt sur vollständig irreversiblen Srookenheit der laser überfuhrt werden. Bei einem kontinuierlichen
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Verfahren jedoch kann die Bahn durch kontinuierliche öder halbkoatlnuierliche Begrenzungen während der Periode der raschen Schrumpfung und am Schluß durch eine erhitzte 2one ohne Barrieren für den letzten liest der Schrumpfung geführt werden« In den meisten iällen stellt man fest, daß die BaIm innerhalb weniger Sekunden während der Einwirkung der Trocknungstemp.eratur am stärksten schrumpft. \Iemx Druck- oder Zugkräfte während der Trocknung auf das Gewebe angewendet würden, könnte das Schrumpfen wesentlich verringert werden, ^enii derartige Kräfte beim erfindungsgemäßen Verfahren angewendet werden, erfolgt dies vorzugsweise in solcher »stärke, als notwendig ist, um mindestens etwa 5Ofo der Plächenschrumpfung zurückzuhalten.
Verschiedene otruktureffekte können im Gewebe erzeugt werden, indem die Bahn unter gewissen Druck- und l'eiiiperaturbedingungen gepreßt und anschließend getrocknet wird, >renn die Kombination von'la'uck und Temperatur, die auf das Iiiaßblatt angewendet wird, sehr mild Ist, so daß eine sehr geringe Erhöhung der KaS-Zugfestigkelt der üaftn erhalten wird, ist die Interfaserbindung spärlich,und das anschließende Trocknen und die begleitende oclirumpfun'g ergeben ein Material, welches flauschig ist uud eine ge-
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rirr^e Zugfestigkeit aufweist. Me struktur eines derartigen waterials ist der eines 1eichten .Vollfilzes senr ähnlicn. wenn die Baiin verhältnismäßig stärkeren Bedingungen von l'eiuperatur und .1Ji1UcIc ausgesetzt wird, ehe sie getrocknet wird, jcünnen die Schrumpfungskräfte die Interfaserbinaung nicht so stark überwinden, und man erhält infolgedessen ein wahllos marmoriertes, lederartiges Aussehen und eine vernaltnismä3ig hohe Zugfestigkeit. Je enger der dpalt zwischen den ernitzten Oberfläciien in Bezug auf die Dicke des iiaiSblattes ist, desto geringer und gleichmäßiger ist der Marmorierungseffekt auf der überfläche der Bahn. Y/enn die erhitzten Oberflächen weiter auseinanderstehen, nimmt die Oberfläche das Aussehen eines viel gröber gekörnten ^eders oder das einer groben, strukturierten iiaut an, beispielsweise- einer Alligatorhaut oder Elefantenhaut, '„eiin die Bahn zwischen zwei parallelen, festen, erhitzten Oberflächen getrocknet wird, deren Abstand etwa die 2- bis 5fache Dicke der Bahn vor dem
,■.""■-■■■ Trocknen beträgt, so weist das Produkt einen ebenen oder geraden (Schrumpffaser-)Kern und eine gekräuselte Oberfläche auf. '.Die Oberflächenfasern trocknen am rascnesten. Sie klappen von der G-el- zur Faserstruktur verhältnis-
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mäßig rapid und damit unter verhältnismäßig geringem.-Schrumpfen zusammen. Die inneren Fasern dagegen werden •während! eines längeren Zeitraums heiß und naß gehalten und üben ihre Kontraktionskräfte gegen eine vorerweichte Oberflächenschicht von Fasern aus, die leicht gekräuselt sind. Die Troeknungstemperatur und das Verfahren zur Durchführung der Trocknung der Bahn ist von Bedeutung für die Herstellung von Produkten mit jeder gewünschten Zugfestigkeit. Im allgemeinen ergibt eine hohe Trocknungstemperatur eine höhere Zugfestigkeit, und bei einer niedrigen Trocknungstemperatur ist die Zugfestigkeit ebenfalls niedriger. Wenn außerdem das Material bei niedriger Temperatur, z.B. 40 O1 getrociaiet wird, kann es später auf eine hohe Temperatur, z.B. 1500G, erhitzt v/erden, um die Zugfestigkeit der getrockneten Bahn zu erhöhen. Der ü-ruiid hierfür liegt wahrscheinlich darin, απτ restliche Differentialschruiapf spannungen, die ans one ten ein Zer reißen der Bahn begünstigen, beseitigt werden und eine stärkere Interfaserbindung erfolgt.
jiin weiteres Trocjaiui^jsverfajiren besteht darin, dab die ßauxi getrocknet v.irü, ,,aureiid sie a.üU'ficiiend fest^eiialteu. wird, um das .eintreten eines wesentlichen .
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der normalen Schrumpfung zu verhindern» Das Jest« halten kann durch eine Druckkraft erfolgen» die arttf die Bahnoberfläche angewendet wird, oder durch eine Zugkraft, die längs von zwei oder mehr Bahnkanten angewendet "wird«. .■ Obwohl die IPesthaitekraft derart"angewendet werden kann^ daß jede-"beliebig-große »Schrumpfung bis zu 10G cß> verhindert wird, ist es im allgemeinen erwünscnt, eine %τ&£% anzuwenden, die ausreicht, um mindestens der Hälfte der axialen (ielfaser-Schrumpfkräfte zu widerstehen. 2ttj? Vereinfachung wird hier der Ausdruck "Unterdrückung der halben axialen Schrumpfkraft'1verwendet» unter dem die unterdrückung der halben fläohensehrumpiung einer Grel« faserbahn verstanden wird, die eintreten würde, wenn die Jann in entsjjanntem, freies Schrumpfen zulassendem trocioften ^elasaen würde.
jie liiicsi'dr':o^angs- oder i'cü'tnälteiwraft v;ird vorwMhrenci des ganzen l'raciaiungsiyjclus1 . angewandt, .λ.:ι. uxiüt.'iiiu gehalten, sobald einmal mit aea irocknen de··· ao.Ll'aserbaiin Degoiineia wurde und .aifielest, bis die U-el-
im -/esentliehen vollständig uiai irreversibel zu cxiaraKteri fJtiscrien nydropnoben art getrocknet hi
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die (xelarfruktiir zusammengeklappt oder zerstört ist.
Wenn die angewendete zurückhalte-* oder Unter- driickungekraft eine Kompressionskraft darBteilt r kann sie •groß" genug |gewältLt werden, um ;jede Schrumpfung zu verhindern. Wenn eine derartige Kraft nicht angewendet wird, können die axialen Sohrumpfkrifte nicht vollständig kompensiert oder unterdrückt werden, da die Bahn aus Fasern besteht, dile i» ungeregelten Haltungen liegen. Wenn bei spielsweise) die notwendigen Festhaltekräfte in form von Zugkräften lauf die Bahn in Richtung der Bahnbewegung al lein angelegt werden, d.h. wenn die Bahn zwischen Zugwalzen gespannt oder unter Zug über eine groiBe ''<alze laufen gelassen wird» so erfolgt eine Schrumpfung in recrroen Winkel zur Bewegungsrichtung der .Bahn. Wird die ^ann durch üantenfestnaltevorriehtungen zusätzlich zur Zugausübung in i'iascriineiilaufrichtung feestgehalten, wircl aie öciiruaipfuii;, in gröiereni Ausmaiä verhindert, aber Lille azialeu Ljc-iruupiicrafte -Können nacn diesem Verfa/tr-ex, uicl.t Luvt;erdrückt v,e;-.-den. .
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Das bequemste und wirksamste Mittel zur Erzielung einer Kompressions-Pesthaltekraft auf der gesamten isahnoberfläche in einer omnidirekt!onalen, plänaren «eise bestellt darin, die Bahn zwischen zwei festen Platten aus geeignetem Material einzuschließen, indem sie beispielsweise zwischen zwei Kiemen eingesperrt wird, die mindestens die gleiche Ausdehnung wie diese aufweisen und zusammen mit der Bahn während deren irreversiblen 'x'rocknung bewegt werden können. Vorzugsweise ist mindestens einer dieser Kiemen oder eine ähnliehe festhalteoberfläche perforiert, um das Jäntweichen von !wasserdampf oder anderem flüchtigen Material während der 'Trocknung der BaIm und dem Zusammenklappen der ^elfasern zu ermöglichen., -.atürlich kciXiien ,jeuocu auch andere geeignete Ilittel zur ^aSUbUIi1: aieser DruciOeraft von gleicher Ausdehnung. ;vie die trocknenae £asm verwendet werden, beispielsweise, indan nan uie nalm .»eiterleitei:, während sie auf einer >~>eite von einem Sieb oaer eiixer ähnlichen aur chi 1 eher ten Struktur begrenzt ist und die Unterseite durch eine feststehende, feste yberflrche gebildet wird, oder wenn die Unterseite aus einer rotierenden ?/alze besteht, die auch er-Jiitat werden kann· Vorzugsweise wird die -aalai getrocknet, •«■•■riiirend sie durch eines der oben- angegebenen Iiittel oder
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äquivalente Ausführungsformen davoit elÄgeeonlßösen ist, während sie einen gesteuerten Heißiuftoifen dUroHläuft«
Im Spefcialfall der Herstellung von Bahnen aus parallelen, kontinuierlichen Fäden werden die GeXfaeern zuerst in, feiner iai allgemeinen parallelen und Seite an Seite liegenden Weise gesammelt., beiepielsweiße wie ein Faserwerg gehandhabt wird» Gewöhnlich wird ein Band oder Werg von mehreren Fäden Dicke aur Her«tellung einer flachen* bandartigen GesamtStruktur verwendet, uei eine gleichmäßige aiemperatureinwirkung xaid «in gleiohmäßigee Festhalten 4er vielen Fäden während der irreveraiblen Trocknung zu erleichtern, Ee let wichtig, daß die Gelfäden vor dem Trocknen bo zusammengebracht werden, daß ein überwiegender seitlicher Eontakt von Faser su Faser sichergestellt ist, mit einer gewiesen Menge an regelloser jüttordnung, so daß sich enteprechende ITerßChmelzungs-Btelien zwischen den Fäden entwickeln! die eine integrale Bahn ergeben*
Me FesthaltSkraft sollte während der ganzen Trocknung so geregelt werden, daß die unterschiedliche Schrumpfung während der kritifrehen^ Bindungsperiode be-
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herrscht wird* Baa bedeutet* daß die festhältefcraft
ständig geregelt werden sollte, sobald einmal mit dem !Trocknen der GeIiaserbahn begonnen wurde, bis die Gelfasern im wesentlichen vollständig irreversibel zu der charakteristischen hydrophoben Form getrocknet und die (ielnetzstrukturen von praktisch allen fasern im Band au-» s'ammengeklappt sind* Die Regelung der IPegtlialtekraft kann erfolgen, indem die äußere Druckkraft.oder Zugkraft während der Srocknung ständig angelegt wirdt oder indem die i'esthaltekraf t intermittierend angewendet wird und ausreichend, um das Schrumpfen oder die Differentialbewegung der Einzelfäden zu regeln* insbesondere wenn die Bahn über erhitzten Walzen getrocknet wird* Sine intermittierende Anwendung der Festhaltekraft kann z* B» vorliegen», wenn das Band oder die Bahn getrocknet wird» indem es kontinuierlich über eine Eeihe von riToüknüngswalsen oder ZylinclertiOcknern laufön gel as Ben und alternierend im Uhrzeigersinn und, entgegen dem Uhrzeigersinne herumge v/i ekelt wird, wobei es auf etwa konstant erlange gehalten wird*
In vielen Billen erwies es sieh als vorteilhaft,
eine getrocknete Bahn kurzzeitig höheren i'emperaturen
BAO
auszusetzen, umGewebespannungen auszugleichen» Diese Wirkung ähnelt einem Anlassen oder spannungsfrei Slühen anderen stoffe, Wenn die Iroctoxungs tempera tür äi β i*as er niemals auf äiemperungs temperatur gebracht hat, ist es angezeigt, die getrocknete Bahn einer solchen !!temperatur aüazusetizienj. Die liindesttemperatur* i die für ein !Tempern erwünscht ist, liegt ungefähr 3G0C über der Glasübergangetemperätur (Sg) des verwendeten Polymerisats. Im Fall yoji lalyaerylnitril iat % ungefähr 8O0G nach Keavney unq liberlin, J.Apgl» polymeir Sei· 3» 4? (i960). Die ölaaübergangsteraperaturei* anderer Polymerisate sind in der Iiiteratur beschrieben. Me Haltedauer der faser bei der !ejuperungstemperatur kann zwischen wenigen Sekunden und einigen Minuten liegen. So können nur venige Sekunden erforderlich sein* wenn die 'üemperutigstemperatur 50 bis TOO0C über l'g liegt, v/ährend bei einer niedrigen rüei:iperungstemperatur die 2ieit einige Minuten betragen kann. Da der einzige Zweck dieser -Behandlung in der Entfernung voii Spannungen liegt, ist dieses ierapern kein notwendiger Souritt ia erfindungsgemäßen Verfahren.
x)ie fol^enüen Jöeispiele sollen zum besseren Verständnis der Erfindung dienen, üowelt nicht anders auge-
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BAD ORIGINAL
\ 1886185
·," bestehen sieh !Teile und Prozentsätzeauf das £e« -4^ wicht und die ICemperatureii auf Celsiusgrade· Zugfestigkeiten und Dehnungen sind auf einer Instron-Zerreißmaschine. gemessenunter Verwendungvon 2,54 cm breiten Gewebebändern und Slidung der liurchscnnittswerte von fünf bis sieben Versuchen* Die Reißfestigkeiten öitid iiach dem iÄPil-Stariaarii aäXmendorf-ZerreiJStest gemessen* Die ttb-« sorbierte Zugenergie stellt die integrierte tläöht unter der iugspannunge%irve darV di# * durch Hesfiuiig von Zugfestigkeit und »entiung erhalten wird» Die Porosität wird auf eintmCJurley iiuftperineoflieter gemessen»
gUKfeatifikelten ΐρη, HaBblättern
Polyacrylnitrilfaserii Twur&eu aus einer v.ässrigen ZnCl2-IiOsung {60$) in ein wässrigeß ZnGl^-Bad {4-5fo) bei 12,5°G gesponnen, von ZnGl2 im wesentlichen freigewaschen und durch Strecken der Äquagelfäden auf etwa das 12fache ihrer ursprünglichen Länge in einem v,rässrigen Bad bei 95 ^B 1QO0C orientiert. Diese nassen GeI-faserzwischenprodukte vriesen solche Abmessungen auf« daß sie beim entepaimten Troclaaen nit Heißluit eine 3-Uenier-
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BAD ORIGINAL
" - 48 - -■"■- ;
Faser bildeten. Diese gestreckte,-jtiae.se Gelzwischehproiuktfaser wurd'e zu 6,55 mm Stapelfasergeschnitten, in Wasser dispergiert, zu einem laßblatt geformt, gegautseht und zwischen. Naßfilzen gepreßt« (Zu dieser Blattbildung und zum Gautschen wurde eine übliche Moble-Wood iiaridbalinnaschine verwendet.) '"
Das iiaßblatt wurde 3 Minuten in einer dampf geheizten hydraulischen Plachpresse bei den in Tabelle I angegebenen Drucken und Temperaturen gepreßt. Der Aufbau für die Handhabung der Probe war wie folgt: untere PreiB-platte, Chromplatte, zwei Bogen Löschpapier, Sieb mit einer lichten Maschenweite von 0,074 mh, Probefolie aus l'olytetrafluoräthylen, Ghromplatte, obere Preßplatte.
Bs wurde gefunden, daß die nasse ü-elfaser 2,13 l'eile ,fässer je Teil Polymerisat in der nassen ueletruktur enthielt. Die axiale Bchruiapl'ung bei entspamiteip ■Trocknen bei 14-Q0G betrug 28yo, was eine 48',-idge -"liicliensenrum^fung in einem Maßblatt darstellt. Die getrocknete i<vaser hatte eine Festigkeit von 5,8 g pro Denier.
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BAD ORIGINAL
T69B185
Me Zugfestigkeiten wurden an. dem Maßblatt nach άβια oben beschriebenen -Pressen gemessen sowie auch an je-. den 3£aßblatt, welches nach dem Pressen durch Sättigen mit Wasser wieder naß gemacht;.wur de» Die Versuchsbedingungen ttad Ergebnisse sind in Tabelle I gezeigt und- stellen durchsclmittswerte vieler EinEelversuche dar»
■- 50 -
iL'abelie I . ■ ■ ;
Zugfestigkeit g/2,54 cm bei einero Bahn mit einem Gewicht von 34 g/'st auf Irο ckenbasis
it 'wieder naßgemaci «aiSblatt
Druck
atm
(Temperatur gepreßtes HaSblatt 127
1,34 25 118
4,4 25 149
7,8 25 348
35 25 634
1,34 40 254
4,4 40 254
7r8 40 862
35 40 145
1,34 ■ 60. bdO
4,4 60 680
2,8 oO 650
35 .: ' 60 1 567
1,34 85 404
4,4 a5 1 33U
7,8 85 2 120
35 85 4
+ fur eine Untersu.an.ung: au scnwach
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BAD
1 063 249 1 313 1 630 3 080
B e ί spiel 2 . - '.;-
Kigenschaften von trockenen Balmen, die aus Gelfasern hergestellt wurden
Aus Äerylnitrilhomopolymerisät-Gelfasern wurden Bahnen, wie in Beispiel 1 "besehrieben, hergestellt* In ■jedem i'all wurde die Bahn als Haßblatt geformtj welches dann bestimmten Druck-, 'iiemperatur- und Seitbedingungen unterworfen und anschließend getrocknet wurde, um ein irreversibles üusanujienklappen der (ie-lfasern hervorzurufen, Die getrocicnete üahn v.nrde dann verschiedenen Versuchen unterworfen^ um ihre Eigenschaften zu bestimmten, folgende Ergebnisse wurden erhalten«
1) iine Heine von liaßblattproben vmrde Drucken von 18 atm während 1 Hinute, 5 Hinuten und 10 llinuten und Temperaturen von 40, 60 und 8S0Q ausgesetzt, worauf das in einen von zwei Luftöfen bei 400O oder bei
1500C £eDracht und bei dieser Temperatur vollständig getrocknet .;urde,und die getrocknete- Probe wurde dann aur llUii." ihrer Zugfestigkeit untersucht.
jiine typische Gruppe von Werten, die zeigt, wie aus üem i;aöblatt durch uutersci-iedliehe. Sroclcnungs-
109847/037A BAD ORIGINAL'
1696181
bedingungen die Zugfestigkeiten entwickeln, v/ird in der nachstellenden Tabelle gezeigt^
. .; Tabelle II
anfängliche'# auf das Naßblatt ange
Zugfestigkeit, g (vgl .■ Tabelle I) (auf Trockenbasis)
wendete
gungen
Preßlaedin- min ' im Naßblatt nach Trocknung
bei 4Q0G
.3 453 nach Trocknung
Taei 150°0
400G/18 atm/5 min 272 von Geliasern mit 1585 1812 :
600G/18 atm/5 min 725 3985 3082: .--■
850G/18 atm/5 e 1 2720 3718
3. e i s ρ i anderen i'asern
!•iiücin mgen
Bei dieser VersuGhsreihe v/urden liaßgelfasern von Polyacrylnitril mit anderen Pasern gemitoclxt, die keine Gelnetastrulctur aufv/iesen» Die Fähigkeit der selbstbindenden öeli'aser,als Bindemittel für andere fasern zu v.driien, üie iceiue Jelbatbiiideeigeiiöcliarteu aufweifsen, cciai'ft die Ilu^lioluceit, niclitirevvebte I-laterialien mit. Teracxiiedeiieu ,'Ji.-ioj-üCi
1098 4 7/037 bad ti
Eine PQlyacrylnitril-lTaögeifaser wurde ι -wie in Beispiel 1 beschrieben, hergestellt und" zu 12,7 mm Stapelfaser geschnitten. Die nicht aus Gel bestehenden Fasern in den Mischungen waren ein Polyamid (Hylon 66), ein Polyester (Polyethylenterephthalat), ein Polyolefin (Polypropylen) und eine irreversibel zusammengeklappte Gelfaser aus Polyacrylnitril. Die Eigenschaften der verschiedenen Fasern sind in der folgenden 'fabelle gezeigt.
109047/0374
- 54 Tabelle III '""*'^
(&elfaser) Denier g/den
Polyacrylnitril (getrocknete
faser)
3,0 3,7
P οlyacrylni tri1 3,0 4,3
Polyamid 6,0 5,5
Polyester -■- 4,0. . . 4,4
Polyolefin 8,0 3,9
Aus verschiedenen Hiüchungen der &elfaser und einer der anderen Pasern (ebenfalls auf 12,7 £ua Stapel geschnitten) wurden Gemische hergestellt und auf einer Laboratoriums-Handbahneiiform zu Bahnen verarbeitet. Die wässrigen Dispersionen, aus denen die Bahnen gebildet wurden, enthielten 0,3/j eines Acrylaciidpolyraerisats, bezogen auf das Srociienfasergewicht, als Dispergiermittel und Ablauf hilfe. Die Bahnen vuraen auf Grundrev/ichte von
ά5 g 'xroekengewicht/ßi1" i.aiiDaiin einrfistellir· Die von Hand nergestellten Bahnen vvurden nach deia 'J-autschen auf eine flache fiettpresse ge'craciit, *.«ό die irrooe t- i/2 Minuten bei b5°G und 7 bis ö atm gepreßt wurde. Soweit die Probe
10984 7/037
musterartig gebunden mir'de, erfolgte dies, indem die •Probe durch gemusterte Oruclcwalaen mit 1,52 m/min laufen gelassen vairde unter Bildung eines quadratischen Musters von 0,75 sm Blecken auf 3,2 χ 3,2 mm Spitzen. Die gepreßten Bahnen wurden in einem '»iarmluftofen suapendiert und bei 1500G 2 1/2 Minuten getrocioiet, ohne hierbei in irgendeiner V/eise festgehalten 2ü werden. Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle gezeigt. Zugfestigkeiten unu iteiäfestigkeiten v/erden in Kraft in Gramm angegeben, die erforderlich ist, um einen 2,54 cm breiten Streifen rait eineia Quadratmet er gevjiclit von 34 ~g au zerreißen. -
109847/03
BAt) ORIGINAL
1698185
jC V/. Vj
'/i andere 3?aser
!iabolle IY
iugxestigireit ge— j?rei;:tse- ria/ sugiest·
reiSxeet;» dichte durch
g d.trooke
Ώ.&Λ üe V/.
!,''sec/ -
iia:sblatt - überall rfcc
75
r-o
;0
trockenes I-acrylnitril
50
75
75 25 Polyamid
50 tt
25 75
75 · 25 Polyester
50 50 M
25 75 1t
•7 C
( -■
25 Polyolefin
:u 50 1!
25 75 It
25
1700 116ü
1250 745
172
1250.
272 IC 70
bid 200
1270 1422
1460 794
204 u7t
191
127
124,6
55,6
14,3
32,6
2u,ö
2,
4,
132
υ, Wo 0,112
,a:;bl-iitt - i^uoterartig
26
acrylnitrll
u»090 Ί
.Portsetzuriff: l'abelle IT
50 trockenes Poly
acrylnitril
235 294 104,2 0,071 132
25 75 !I 124,6 145 122,2 0,063 152
75 25 Polyamid 544 594 81,7 0,091 115
UO 50 II 272 176 39 0,089 14Ö
^) 75 η 22,6 49,ö 13,1 .0,062 • 202
75 25 Polyester ^98 700 90,6 0,099 103
50 * 50 It 3Oo 290 44,4 0,090 152
25 75 Il 59 49 ,β 6,35 0,091 184
75 25 Polyolefin 753 676 96 0,108 123
50 50 Il 3 OO 330 36,7 0,094 139
2o 75 Il 90, S 59 10,9 0,033 198
Beispiel 4
l-iiachpolymerisate von Acrylnitril als Gelfasern
Es wurden ,ielfasern aus Acrylnitrilhomopolymerisat und Mischpolymerisat bei verschiedenen Spinnbedingungen hergestellt, um au zeigen, daß die Selbstbindungseigenschaften im wesentlichen Ton der chemischen Zusammensetzung de3 Polymerisats unabhängig ist. Das ilischpolymerisat bestand aus 91 (iew.w Acrylnitril, 7.6 Gew.'/ί Methyl-
10914770374
BAD
- bö -
acrylat und 1,4 Gew.^ öulloätiiylmetnacrylat. Alle Polymerisate wurden aus einer lösung in Zinkciilorid versi-onnen. Das '„-faSDlatt v.-urde in jedem iall aus 6, >'3 rm utaoelfaser iiergesteilt. Uie nacnstehende 'i'abelle zeicrt die Bpinnbedingungen und lie ernaltenen ügenscnaftej.. Jie äugfestigleiten wirden wie in ^eiopiel 1 bestimmt.
109-84770374.
BAD
χί α π
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1636185
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109847/6374
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Aus den letzten iiomopolyrap>risat und dei/i letzten Mischpolymerisat, die in Tabelle V gezeigt werden, \.ur-
I I
den U eli'asermi schlingen hergestellt. Die=· iliociiungeu vurdeji nacia dem iapierlierstellun^cverfahren zu Bahnen geformt, una jedes i\raj:!blatt v;urde bestiiaiiten Kombinationen von i!x*ucict Temperatur und Zeit uni;erv,'or£en, und die Ζιχκ-feati^iieit des gepreßten ivaßblatts vurae gemessen. Di» Ergebnisse sind in Tabelle Vl geneigt. (••-.•ieder(re.f7eben v/ie in Beispiel 1.)
109847/0374
COPY
BAD ORIGINAL
- - der : 4i00 , !Tabelle VI gepreßten Naßblatts in Gramm
Gew. ^ Polymerisatart. ■
(iopolymer. Mischpolymer,
j
. -75 :■;■.. Zugfestigkeit des 85°C/7,8 atm/5 min 8^0/7,8EtIiI,
3 min1"
0 ' 50 . 600C/7,8.atm/5 min 2762
••25 - 25 770 . - ' 2670
.5p ,.;■ 0 "■=■ ·.:.;."■;.·-.250.. 13t4 " 2580
75 . 370 1476 2500
100 - ·. 535 2060 2400
613
+ Das Homopolymerisat lag als 0,5 mm Stapelfaser und das Mischpolymerisat als 6,35 mm Stapelfaser vor
Diese Ergebnisse zeugen deutlich, daß zwar die Bindefestigkeiten durch das Mischen modifiziert werden,1 daß jedoch auch in sämtlichen Mischungsverhältnissen ei-
'ne mehr als ausreichende Selbstbindung vorliegt. ;-
■t"
B e i a pi e 1 5
Imjprägnlarung j?on Bahnen mit Harzf eatstoffen
COPY
- OcL -
Eine jUei_ie von -/ersucnen wurde ausgei'5ihrt, um ^u zeilen, wie unter Verwendung der niciitgewebten Stoffe der Erfindung imprägnierte Gewebe nergesteilt v/ercien.
Aus Acrylnitrilixomopolymerisat wurden nasse
■r ielx'aserix hergestellt, beirr* Spir.aeii ^ewascxien und gestreckt. l)ie Abmessungen der fasern wurden so gevi-lhlt', da.j oie beim l'rockneii. ohne Juinscaränlcung ^äclen von ; den und 1/2 den ergaben.
.iine ·ΛΓαπε:·.ιΛ-/ί ouupeiun on dieser ι a.''>f;eliasern "im xli33nimgsverhältnis 1:1 v/urJe hergestellt, inciera die· bürden mit etwa 0,04 aev;,,3 ürocicenfaser in "fässer disper- ^i^rt wurden, v;elciieo 1-.j x'ol/acrylaißiü (berio^on uui' clur: & l'roclcenf as erge wicht) als Uispergieriaittel und ΛοΊ Hni'-i.i 1-
fe entnielt. Das IJa-?blatt v/urue dann auf einem xinuierlich be.wegenaen Sieb nergest^llt und auf etwa 3ö Gew.>» Polymerisat ^egautscht (0,76 leg ^.aßgeiiaser/m") Das so hergestellte Maöblatt wurde mit 0,75 mm Stellen in einem rechteckigen. Muster von 6,35 x 9,6 mm gebunden, indem die Bahn durch den Spalt zwischen erhitzten, gemusterten üindeWlzen laufengelassen v,nrae, üer
if, «-- is, }» ί Α »-.
bad
Dexrug 4,5 leg/lineare 2,54 eifc Spalt, die Temperatur betrug C1J bis 1000U. Das inuisterföriai^ gebundene ~na&- biatt v:urde dann in eine wässrige B setiiarig einer iiatexerauision von Jutaaien/.acrylnitril, ej:. etaucüx, jj\.e jj1 eat .stoffe im wässrigen Latexsysteui waraen von. 10 üis 4ü.j variiert, um imprägnierte liaSblattorouen :.;ii- Laxex-t'eststoifgenalteu von 1ü bis i?0>ö hersu- £·.Leilen. ΊΤ,τι αίρ lfrite^reststoiiaai^rihEke der^ Bahnen v/eiter 2U regulieren, vruraen sie sviso-ieu Lösciipapiere geöi^iCiit uuü aurcii aeu Spalt sv/iscueii liaux&cuaiiquetsciival-
so iierfeestellten rrooen v:urden 5 Kinuten bei 1.^0O iii einei.. L,v-axx^..öui:tluf"tofen ^euroc^aiet, JJie i"aserl::;iin viur-ae dabei l^iciit iesti.phalten, u^id üie ociirimpfung r.etra,.: etwa 'y;, j. *-.i ftr^arcli vurden die Proben 1 bis fj von _auelle VII eivialten.
In aiiapren Proben - urda. die Latexfeststoffe in y,Luu .^eT ;11^, inafci:i nie imprägnierte 3a}m in eine Lösung von ^luniniuiritäuirat {1 ""i?"ev;. i) ein^exaacht, " zur jsatiervon üDereciiüssigea. Wasser abgequetscnt, gewaschen
1098A7/0374 SAi> ORIGINAL. ..
•und erneut auf ungefähr 3OfS Feststoff gehalt abgequetscht . Dann wurde die Bahn, wie oben beschrieben, 5 Mi-
iiuten bei 1500O getroclaiet» Man erhielt so die Proben 6 bis 1ü von Tabelle VII.
In anderen Proben wurde die Latex auf eine niohtgevebte Bahn angewendet, die durch 3minütiges ±roek neu des iiaßblatte.s bei 1500C in der oben beschriebenen Iveise eriialten worden war* l'urch diese .behandlung werden die Gel fasern im iiaßblatt irreversibel zusammengeklappt. Diese ,'irοckenbahnen wurden dann» wie beschriebeiij mit Latex imprägniert und dann erneut 5 Minuten bei 15O0O getrocknet. Man erhielt so die Proben 11 bis 15 in Tabelle YII.-.
In weitei'en Proben wurde das Uaßblatt getrocknet, um ein irreversibles Zusammenklappen der Gelfasern hei^vor zurufen ι und das trockene Bahnpro dukt wurde mit Latexfeststoffen imprägniert.,- ^ef-olßt von Fällung mit Aluminiumsulfat, vie oben beschrieben. Die Bahnen^ wurden dann erneut b ilinuten bei 15ü°0 getrocknet. Hau erhielt so die Proben 16 bis 20 in !Tabelle VII.
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BAD
Alle Jahnen wurden dem ΪΑΡΡΙ (!'echnical Association of the Pulp and Paper industry) Standard Zug- und Dehnungstest unterworfen unter Verwendung von 2,54 cm breiten ütreifen auf einer Instron-Vorriciitung, Außerdem ;vuraen sie dem Jiilraendorft-Eeißfestigkeitsversucn unterv.'orfen. Pie ilrgebnisse sind wie in Beispiel 1 wiedergegeben.
BAD
/ Probe
Kr,,
Bahngew-
g/in2 auf
Sro ck en-
basis
1 143
2 156
3 187
4 194
'5' 214
1
β
ο
' to

JN
,*·*
«Ν»
6
■■7, , .
8
143
143
177
£"'■ *a
.+*
9 194
J* 10 21Q
11 ,143
12 150
X3 190
.■'■:'■■ . 3A 210
:15.■' . 228
"'■ '■".''· 16 143
I ' . , 17 150
imprägnierte Peststoffe Gew.?S
13
20
34
40
47
12
20
34
43
48
10
17
31
39
46
10
17
Tabelle VII
Trockenzugfestigkeit
590
863 2040 2260 2450
408 1586 2940 2854 3440
272
498 1042
998 1088
136
408
Dehnung
18
18
25
27
27
18
21
25
10
16
23
22
27
11
14
Reißfest, g
91 136 181 226 181
91 226
91 181
91
45 136 226 181 226
91
91
C75 CD
Fortsetzung Tabelle VII
Probe.
'Kr,
—&
O
to
OO
Bahngevr.
g/m2 auf
Trocken-'
basis
' imprägnierte
Peststoffe
* Trockenzugfestigkeit
: . g
■ Dehnung η · Heißfest. ■..
tZ
18 190 31 725 22 181
19 ο . 207 39 863 28 226
20 228 46 • 772 27 181
•7
OD CO CD
Bei s ρ i e 1 6
• ■ .
Vergleich einer Imprägnierung vor und nach dem Trocknen der Bahn ■
In dieser Versuchsreihe wurde ein Vergleich sehen Produkten angestellt, die (1) durch Imprägnieren des Naßblatts mit Feststoffen vor dem !Trocknen und (2) durch Trocknen des Uaßblattes und Imprägnieren des getrockneten NaßblattB erhalten wurden. Unter "naß" wird die erstere Imprägnierungsart und unter "trocken11 die letztere verstanden» Alle anderen Verfahrensbedingungen, einschließlich der Art der Imprägnierung slat eic, waren die gleichen wie in Beispiel 5. Me Menge der imprägnier ten Feststoffe betrug ungefähr 2o üew.',o. In der Beschreibung der .Polyäthylenterephtiaalat- j^asern bedeutet "hohe Festigkeit" eine Reifenkordqualität von 11 den/]?aden und ungefähr ü bis 9 g/den, während "normale festigkeit'1 eine TextilQualität von 6 den/Faden und ungefähr 5 g/den bedeutet..
109847/0374
BAD ORIGINAL Tabelle VIII
Probe Beschreibung der Faser in der Dehnung Trockenzugfest. Reißfestigkeit Nr, nicht gewebten Bahn lp g g
naß - 1OO?'S Polyacrylnitril — .
3 den/Faser - 6,35 mm Stapel
trocken _·»«■"
naß - QOc/o Polyacrylnitril -
3 den/Faden' - 12,7 mm Stapel? 20/3 Polyäthylenterephthalat hohe Festigkeif- 6,35 mm Stapel
trocken - 80f;ä Polyacrylnitril 3 den/Faden - 6,35 mm.Stapel; 20$ Polyäthylenterephthalat hohe Festigkeit - 6,35' mm Stapel
naß - öO',j IοIyacrylnitril -
3 den/leaden - 6,35 mm Stapel; ■ 20^ Polyäthylenterephthalat ^ormalfestigiceit — 6,35 mi1 o'tapel
trocken - ö0>-Polyacrylnitril 3 den/Faden' - 6,35 mm Stapel; 20fa pQlyäthylenterephthalat Iformaifestigkeit - 6,35"miri Stapel . ! 8607
9060
725 635
9060
. 1042
5900
771
5900
1132
4530
997
B e i
i e I
Trocknung verschiedener Bahnen mit Begrenzungen
Die IFaßgeliasern wurden zu verschiedenen Stapellänr,en geschnitten und durch Kaßblattbildung zu Balirien
10984 7/037
- ■- 70 -
l-t geformt. In einer ersten Beine, die durch die Proben 1, 2 und 3 dargestellt \;ird, vmrde die fiaßgelfaser in
6,35 mm Stapel gesciin.itten, zu eineia l-Iajiblatt_geformt, Feststoffgehalt
auf 28,5>/filsgepre3t und dann getrocknet, um ein irreversibles Zusammenklappen der Fasern hervorzurufen. In Probe 1 wurde die trocknende isaiin in keiner Weise festgehalten, während in den Proben 2 und 3 die erfindungs-
™ gemäßen, einen Abstand voneinander auf v/ei senden Begrenzungen oder Barrieren angewendet wurden, und zwar in Form von erhi-tzten, flachen Bettpreßplatten nit einer Temperatur von etv/a 1ü0 Ö. Tk. uen irocsu 4, "i und 6 ..ar die Paser auf υ,Ji? rau stapel geschnitten, auf 2t5,5^ Feststoff gehalt filzgepreBt und dann üe± 16,4 icg/cm^ und 25°G kalandert worden unter Bildung einer -dalin mit 57i4;> Feststoff gehalt. Dieses Material vurde dann so getrocknet, daß ein irreversibles Zusammenklappen der GeI-
P fasern eintrat* In Probe 4 vmrde die -^alin während des Trocknens in keiner Weise festgehalten, während in den Proben 5 und b die Bahn zwischen Begrenzungen, wie oben beschrieben, bei etwa 1b0 C getrocknet wurde. In den Proben 7» β und 9 wurden die üelfasern auf 9,5 mm Stapel geschnitten, zu einem haßblutt geformt, auf 27,1> Feststoffe filsgeprei3t und dann, sp getrociaiet, aaß die Gel-
109847/037
- ■ - 71 -
faser irreversibel zusammenklappte. In jeder dieser Pro-• ben wurde die BaIm zwischen zwei festen Begrenzungen erfindungsgeinäß getrocknet» Zu Probe ? ist zu bemerken, daß die Dicke der BaIm vor dem Trocknen größer war als der Abstand, zvisenen den Begrenzungen. Bei den Proben 10, 11, 12 und 15'wurde die Gelfaser su einem Naüblatt geformt und wie oben bei den Proben 7,8 und 9 beschrieben behandelt, jedoch zusätzlich bei 9*4 kg/cm und 25°0 kalandert, so daß eine Bahn erhalten wurde, die 50»5/* feststoffe enthielt.· Dieses Material wurde dann zwischen Begrenzungen so getrocknet, daß-die Fasern irreversibel zusammenklappten. Die Ergebnisse sind in Tabelle JX gezeigt.
109847/037 4
robe 1
2
ρ
G- ew. g/m
i / 173 i .31
.31
, mm Tabelle IX Abstand mm " freies . ' ','
d Raumverhäl'tn. s
Flächen-,
cliruapfung
46 ■Vol.'S
Pas er
33
14
40
25
Zugfestigkeit r- '■·· •al
Cp
CO
:;r. 3 1
Dicke
177 .35 Trockenbahn Begrenz. 00 <
1.6
eim Troäk- 46 22 OO
απ
4
_» 5
Ka:obl. Trockenbahn liaßbl. 132 .1
.1
.1.0 ß: bahn, ; Len I-· ·* 51
40
24
31
O
iß 6
OO
JP" 7
^a
132
129
.1
.42
.92 00
1.6
u„ ■
nach dem Trocknen zu schwach
Bestimmung
/ 5.1 li74 52
zur · a __
17
41 30
ο 8 85
85
210 .45 .99 .41
.41
3.01 1.05 16 39 25
-4 9
JP*
10
95 240
87
.46
• 1
.38 1.0 nach dem Trocknen zu unregelmäßig
/ zur Untersuchung \
15.3 13.0 44 32
47 31 ___,(45,3 liaßblatt) '
590
I
S
ι
11 75
75
85 .1 .3
.46
1.6
.33
3.9^2.5
0.97 0.89
V 590
I 12 75
109
85 .1 .89 .41 2.3 1.17
13 115 99 .1 .94
.25
1.0 3.5 1.7
3.3 1.3
(545 Naßblatt)
906 -~"
\ 119
51
+ freies Raumverhältnis =
\
.25 1.6 3.9 1.6 1900
1675
51 .3 zwischen den 10.2 2.1 1088
51 - .37 Dicke der üb. 15.6 4.5 635
2360
51 Abstand Begrenzungen 1900
hn ; ■ 1360
1133
Beispiel 8
..■rociaien der Bannen unter Zusammenpressen
Üine wässrige Zinkchloridlösung (-etwa 60 G-ew.1.^), die etwa 10 Gew..7'J gelöstes Polyacrylnitril enthielt, wurde cturen eine Mehrloehspinndüse, die' eine groJBe Zahl von 0,2 VJO. (ö-mil) Löciiern aufwies, in ein wässriges Zink-Chlorid-fällbad extrudiert. Die gefällten Pasern wurden au« dem: lälltiad gezogen, τοη restlicheia Zinkohlorid praktisch vollständig freigewaschen und dann 12,5faoh in einem heißen Ifasserbad gestreckt, unter Bildung von SeI-faseru von etwa 2,!? den/Faden (l'rQckenbasis).
jjer Quellgrad oder V/assergehalt der so hergej"Cellten aelfäden. wurde zu etwa 2.5Qy^ bestimmt (gemessen in g V/aüser im Ciel pro g irockenfaser χ 100). Ein Anteil von 6 g der Maßgelfäden, der als Probe 1 beaeicnnet wird, wurde zu 9,5 mm Stapellängen gesclinitten und in destilliertera V/asser dispergiert oder suspendiert. Die wässrige Dispersion der,geschnittenen Gelfäden wurde dann auf einer 20 χ 20 cm Williams Handpapierbahn-Herstellungsforni zu einer ffolie geformt und zwischen einem Filz und einem :.jieh kalt auf etwa 30 Gew,>j öelfasergehalt gepreßt» üieae
gegossene Bahn oder Folie wurde dann getrocknet, wahrend sie dürcn die Druckkraft eines mit 22,7 kg belasteten, von einem Sieb getragenen Filzes zusammengepreßt wurde. DasNaßblatt wurde durch das belastete Sieb gegen einen Walzentrockner von 20 cm Durchmesser gehalten (an jeder Seite des Siebes waren herabhängend 11,4 kg befestigt), wobei die ¥alzenoberflache bei etwa 150 C gehalten wurde. Die getrocknete Folie stellte eine Dlegsame und flexible, gleichmäßige, poröse und kontinuierliche, ungewebte Platte dar mit einer Festigkeit von 0,075 g/den und 0,9,-» dehnung.» Die jiaßDlattfestigj£eit der Platte betrug etwa 0,011 g/den. Die Festigkeiten »vurden unter Verwendung eines Instron-x'extgerätes bestimmt, indem 2,54 es« breite, 12,7 cm lange Streifen der Platte bei einer Ausweitung von 5 cm/min in einem konditioniert en Hauii mit 210C und ü5i "relativer Feuchtigkeit bis zum Serreißen gezogen wurden.
Veitere Proben 2, 3 und 4'wurden nach, dea für die Herstellung von Probe 1 verwendeten Verfahren hergestellt sit dem ^üterschied, daß die zur trocknung der festgehaltenen Bahn angewendete i'emperatur variiert wurde. Die Ergebnisse sind in iabelle Ji gezeigt.
BAD ORlGfNAL
. - 75 -
Probe 5 wurde hergestellt, indem die ]Ta3geli'äden b Ilinuten in V/aoser gekocht wurden, bevor Platten, wie oben beschrioben, hergestellt vurden. Durch das Kochen wurde der'Quellgrad des υeis von 23ö auf ^οΊ,α verringert. Jie j'estigizeit una leimung dieser Probe vird. in tabelle Z axt der von Probe 1 verglichen. Me getrocKnete PJLatte von Probe".5 besa3 dieselbe 31eich-Eä^ig^eit, J?'le:cibilität und im wesentlicnen axe? gleiche Porosität -,-ie probe 1, obwohl, sie etwa v.eicner und schwächer v;ar« Me Handhabungsfestigkeit der Platte von Probe 5 war jedoch zufriedenstellend.
Tabelle X
Probe Trocioier Ober- l^aßblatt yrockeiibahii- ;.Ta-?blatt Troclienbahn x'lilclieirteap« !Festigt, festigi-ieit Jehnung
0C 150 s/d O.,ü75
1 100 0,011 G,03ö
Öü C, 004
50 -— 0,004
4
'Uo w,9
υ, 6
- ü,85
\J J KJ \J *
10984 7/0374 BAD ORIGINAL
. - 76 ■-
Wurcie das obige Verfaiiren wiederholt, mit α ein -'Unterschied, daß das auf den siebgetragenen jJ'ilz angelegte .Gewicht auf etwa 1,14 kg auf jeder beite des Siebs verringert wurde, so war die erhaltene getrocknete Platte unzusammenhängend, voller Löcher und dünner Flecken und sehr schwach.
Wurde das obige Verfahren wiederholt, mit dem ; Unterschied, daß die liaßblatt-Platte in entspanntem und zur Schrumpfung freiem Zustand in einem Heiiluftumwälzungsofen bei etwa 1500O getrocknet wurde, so erwies eich die getrocknete Platte .als gekräuselt, schwach, voller dünner Stellen \ιιΛ~ für die meist on L. wecke praktisch unbrauchbar.
Wurde das obige Verfahren mt dem Unterschied P wiederholt, daß die Naßblatt-Platte getrocknet- wurde, indem sie in entspanntem und frei schrumpfbaren; Zustand auf einer bei IbU U gehaltenen heizen Platte p-etrocknet v;urde, so v/ar die getrocknete Platte stark geschrumpft, gekräuselt und in solchem Ausmaß verzogen, 'daß kein flacher Streifen für den X'est erhalten werden konnte*
109847/0374
J e i s ρ i el 9 - - '
Hersteilung.von Bahnen aus kontinuierlichen laden.
Eine wässrige 60 Gew.>jige Zinkchloridlösung, die etwa 10 G-ew*?ä gelöstes polyacrylnitril enthielt»""' vvurde durch, eine Hehrlachspinndüse, die 350Ö" 0,2 mm iiüoxiei* enthielt, in ein wässriges 4"#>iges. ZinkchloridlYilibad extrudiert. Die gefällten laden wurden aus dem .Fällbad gezogen, von restlichem Zinkchlorid im wesentlichen freigewasehen und dann etwa 12 mal in einem heißen Wasserbad gestreckt unter Bildung von laden Von etva 5"den/laden auf Trockenbasis und einem gesamten Werg- oder tfaseroLindel-ISenier von etwa; 1-0 900 auf ^rolcireiibasis. Der ^uellgrad oder Wassergehalt der so iiergec:weilten 'Jel±v.Uiei. vurde zu etwa 233';·» r :;ef !.;iiüen \ .:erif!3DGii "iii ;. .,aoser in .-el pro g" Tr.oc.keni'aden χ IuG).
sin 'i'eil des Wergs oder Bündels von ^e!fasern v. ...rae getrocknet, " während er auf konstanter Lange fest-' üehalten wurde (d.h. kei^e lineare oder axiale Schrumpfung möglich), indem er £ t/2 Minute» um eine Walzentrockner Oberfläche von 20 Gm, Durchmesaer und 120 C Semperatuy gewickelt wurde»TBelipi Sndsn des ftrangs oder
109847/0374
Bündels wurden festgehalten, so daß eine'schleifenartige Konfiguration entstand. Die Oberflächenspannung des GeI-
' 2
fluids betrug etwa 74 dyn/om . Die in den trocioieiicien
]?äden entwickelte mittlere Seiirumpfkraft wurde als auf
2 ""■■■' Ö134 kg/cm zunehmend,"bestimmt. Die durch die ueGant-
schrumpfung erzeugte Kraft gegen die Walzen-; wurde mit
etwa Ö»O56 kg/cm bestimmt,und die mittlere Schrumpfung erzeugte eine Kraft zwischen den ilas er schicht en von etwa 0,028 kg/cm , \vobei das Jj'aserbündel etva fünf i'adensehichten dick v/ar.
Uas irrevers^ bei Aexrocicnete .faserband *.iea .
eine feste, zusar^iiienhanrende, selbstbindende struktur .
auf. ]jie· Linz elf ü α en kormt en nicht voneinander getrennt
werden, v/enii das i3and gebogen und gezogen wurae. Ijie ^adeii blieben als zusammenhängendes, kontinuierliches Band bestehen. Eine mikroskopische Querschnittsunxersuchurig
des Bandes zeigte, daß die Fäden mit einem oder mehreren benachbarten Fäden eine ausgezeichnete Selbstbindung aufwiesen, ' ■ '; :
Wie oben beschrieben, wurden Bänder von 11,3 cm und 2,54 cm Breite hergestellt, wobei ähnlich hervorragende Ergebnisse erhalten wurden.
109847/0374 BAD ORIGINAL
jjas obige Verfaaren vurde wiederholt, mit dem ociiied, daß das Ge!fadenbündel in entspanntem und frei schrumpf bar eni Zustand getrocknet wurde« Hierbei wurde ein ungebundener Verg oder Bündel von freien Fäden erhalten. Die physikalischen Eigenschaften des freie Päden aufweisenden yergs und des erfiiidungsgemäß hergestellten 2,:>4 cm breiten, selbstgebundenen Bandes sind in Tabelle Xl ^e
labeile XI selbstgebundenee,
2,54 cm breites Band
Form der Probe Bündel mit freien
'iextilfasern
7 260
32
Denier,
g/m1-
14 000
61,5
2,79
3 024
21,8
Zugfes ti gkeit
g/den
kg/cm
kg/2,54 cm/54 g/m
1,63
1 764
2 17,7
1C
Dehnung, % 32
anfänglicher ..odul
g/den/ 10Ü/O ]'einiung
kg/cm
10 10 605
162 171 801
1O98A7/0374
ßADQRKäiNAL
Beispiel 10
Masse H it ze "behandlung des Naßblattes
Eine G-elstapelfaser ~von 9»5 mm Länge wurde im ■wesentlichen wie in Beispiel 1 beschrieben Hergestellt, indem in einer Williams Hand-Baimforra von 20 χ 20 cm ein Maßblatt geformt, zwischen feuchten Filzen bei Kaumtemperatur gegautscht und dann musterartig gebunden wurde, indem das Naßblatt zwischen gemusterten Hetallwalzen durchlaufengelassen wurde, welche mit 4,5 kg/cm Dampf geheizt wurden. Das Walzenmuster bestand aus 0,8 mm Druckstellen in 3,2 mm Zentren eines quadratischen Musters. Der Druck zwischen den Walzen betrug 393 kg/m Walzenlange. SeTzhs Yergleichsproben wurden hergestellt, um die Vorteile einer nassen Hitzebehandlung des musterartig gebundenen riaSblattes zu zeigen* Die verschiedenen Behandlungen dieser Proben waren wie folgt:
Probe 1 - keine weitere Behandlung nach dem musterartigen Binden;
Probe 2 - giß ion wie Probe 1, gefolgt von irocknen bei 600O in einem Umluftofen ohne Festhalten'der Bahn;
109847/0374
Probe 3 - das musterartig gebundene Maßblatt wurde 10
Hinuten in Wasser gekocht;
Probe 4 - gleich wie Probe 3, gefolgt von Irocknen bei 600O in einem Umluftofen ohne festhalten der Bahn;
Probe 5 - das muaterartig gebundene llaßblatt wurde "bei 14O0G in einem TJmluftofen ohne Pesthalten der Bahn getrocknet, durch Eintauchen mit einer Latex, die 10^ üutadien-Acrylnitrilharzfeststoffe enthielt, (unter der Handelsbezeichnung "liycar 1561" vertrieben) imprägniert, abgequetscht und in gleicher ..eise wie oben besenrieben wieder getrocknet;
-εro De β - gleich wie Probe 5, ;iedoch wurde das inuster-
artlg gebundene Ilaßblatt vor dem Trocknen,Imprägnieren und emeatem Srocknen 10 Minuten in Tiasser gekocht.
Me iirgebniase sind in tabelle XII gezeigt, Jie nasse xiitzebehanalung durch Kochen des Ifaßblattes verur-
10984770374
BAD
- Ö2. -
sacht- eine Jcnrumpfung vor der lToc2:nungs stufe und erzeugt infolge der -änt spannung der fasern euie festere Bali» pro ..Einheit Bahngewicht. (Zugfestigkeit χ Ba^mgewicht).
.".'.' Säbelle.,LJI
Probe Bahngewicht Uahngewicht Imprägnier- Schrunpf- äugfest Y. g/m2 g/m2 narz Gew.^ .fläche 1-ig ■ . (laßblatt) (getrocicnet) >^
4 167
5 2u4
6 66
ββ bö (nass) υ j- C . 1 ,i " -.,,.7
1Od Ü 3^ ;,o '3,5
ob -^9 (jiaSu) -0 ■ 30 '■ ■, *i "j u..,';
25 45 5,0- b,v
26 i;< 4,-> «ι--, f
3 e χ a ρ i e ^. VJ^ - . .
iiomopol/mere iiCr^lnitrilfasern wurden aas einer v/ässrigeii, etwa rjO Cfev/.>oigen kiinkahloria-Spinnlosung in ein wässriges, etwa 4> äev;.;-jiges ^infccjnloriü—s'MiiD-κα naidversponnen, Uie gefällten ü'äden .;uraeii aus cleia 'i'älload. geso.cen, von allein restlicher.! iiiniicnlorid ci*a.cti3ch frei-
9847/037
' JAM?
BAD ORIGINAL
gev.acciien und danach durch Strecken der Sei- oder Ag.uageli-Ideii auf etwa das 13»5fache ihrer extrudierteii Länge in einem -wässrigen Bad bei etwa 95 bis TOO0O orientiert, ..'aoii dp.r Orientierung· der Äquagelfaserii i.uraen sie in UH-Citrociaietein Aquagelsufötand gesammelt und in vier Porti oii'j7i geteilt. Die erste als ilontrollprobe dienende Portion, die ait A bezeichnet wird, wurde zu 6,35 mm Jta_ ellaiige ge schnitt en« jJin 2«-;eits-r, mit 3 bezeichneter 'Jeil ',."urcie "l?3i ot'.*a 25°O in einem Stopfbüeiisenlcräusler gekräuselt," so daß etwa ο bis 7»5 Biegungen pro cm linearer rädeülänge erhalten wurden, wobei eine iäiigsspaltung in den Ueliäaen induziert v;arde, derart, daß die Kräuseli'äde/i st.v/a 2/2 der Zugfestigkeit der ungekräuselten jü-xql aufv/ieseii. Me gekr"-liu3elten x'-äden wurden zu 6,35 nun .j ua^ elir.i.;e ^eouumitteii.' üline dritte, axt υ beseiciinete .'ortiQü v.'urae in of"55- m::\ »t:i£ellüx^c:e ^eEc^mitten, etwa ·'; .,üunen in ,,aaaer .:_'e,:ooiit und auX' efea i; ΰ abgelrUhlt« ...ine-vierte,, mix I) be-ieialinete -rortion vurie in .gleicher ->ise vvic ciiti. rrc!;3 2 relcfäuselt, äarui ii* einem Viasserb:xd '."oxi iCü w etv;a 5 iiinuten'geiioc it. -iitf etv;a 25"'0".ab- .StJLiLt ..:.. iai-u.-. in 5,35 rain otaj-ell^ii^e gescisnitten. Bie Portionen jeder der Probe' A, 3, jj und C ν ar den dann getrennt ii^. .,asser suspendiert, und die erhaltenen Auf-
109 8 477 037 BAD ORIGINAL*
schlammungen wurden 45.Minuten in einem Waring Mischer "bei niedriger Geschwindigkeit geschlagen. Von Hand hergestellte Platten aus dem geschlagenen Material wurden unter Verwendung einer Hoble & Wood Laboratoriums-llandplatteriherstellungsmaschine hergestellt und dann auf einem siebgetragenen Kontakttrockner 2 1/2 Ilinuten bei 1260O getrocknet. Die .Faltungsdauerhaftigkeit der getrockneten Bogen wurde mit* einem M.I.T.-i'estgerät nach 'I1APPI-S tandard-Vorschrif ten gemessen. Alle erhaltenen Werte wurden auf ein 20 χ 20 cm von Hand hergestelltes Blatt standardisiert (Basisgewicht 20 kg pro'63,5 x 102 cm/500 Eies). Die Ergebnisse werden in der nachstehenden Tabelle gezeigt.
v-I. 'Jl. Doppelf altungs sy kl en bi s sum Bruch
Probe
A Vergleich 1330
B gespalten 4010
ö gekocht . b3üO
.D gespalten und gekocht .10900.
100847/0374
BAD ORIßtNAL
Beispiel 12 .
Ho mo polymere- AcryliTitrilfaserri wurden, aus einer wässrigen, etwa 6ü G-ew.ioigen Zinkelilorid-Spinnlö'sung in ein wässriges, etwa 43 ü-ew»%iges Zinkchlorid-Fällbad naßversponnen. Die gefällten Fäden wurden aus dem Fällbad gezogen, "von allem restlichem ZinkChlorid praktisch freigewaschen und danach durch Strecken der G-elfäden auf das etwa 13,5fache ihrer extrudierten Länge in einem wässrigen Bad bei etwa 95 bis 10O0O orientiert. lach der Orientierung der Aquagelfasern wurden äie in·noch ungetrocknetem /„quagel zustand in einem Bündel gesammelt und wie folgt in fünf i'eile getrennt:
Die Kontrollprobe A \/urde direkt irreversibel in entspanntem, frei schrumpffähigem Zustand in einem Unlui'tofen bei 1400G getrocknet.
Probe ß wurde etwa 10 Bekunden in-',fässer unter Featiialten gekocht, d.h. ohne ucnrumpfung, aus dem Bad noch heiS über Walzen entnommen, die das heiße laßgelfaserbündel unter .2-ug. hielten,und v/ie Probe ^A getroclcnet.
109847/0374
BAD ORIGINAL "*
Probe G wurde wie Probe B behandelt, jedoch etwa 10;^ schrumpf en gelassen.
Probe D wurde wie Probe 3 behandelt, jedoch vollständigschrumpf en gelassen, d.h. etwa 22/j.
Probe l·) wurde etwa 5 Hinuten in ',/asser gekocht in entspanntem, vollständig frei schrumpf fälligem Zustand, auf etwa 250C abgekühlt und wie Probe A getrocknet.
Die Bruchfestigkeit, Dehnung und durchschnittliche Steifheit der getrockneten ü1asern jeder Probe v-,rdaibestimmt ,und die Ergebnisse sind in Tabelle ..\':.l ai>gegeben« Die""mittlere Steifheit" wird durch ^ividir'reij.-der G-renzfestigiceit durch die jrenzde:üiuiig bestir^rrt.
Tabelle ZIII . .
Probe Pestir^eic
O/a)
.e^ung mittlere ,Jteii'ui
- A - . j>,β 57 10
_ 4,5 37 =" 1 2, 1 -
G 3,- 39 i 0,0
D 3,4 46 7,-4
B 2,5 60 4
109*4770374
BADOfUGINAL
Beispiel 15 .. ; :-.. "..-".-
Un^etrocknete Aquagelfasern, die nacli dem ITerfanren. von .Beispiel 1 hergestellt worden waren, wurden uu o,33 ί-ΐη ötapellänge geschnitten. Mn Teil, die Probe .:, wurde d i-iinuten in einem ¥asserbad gekocht und auf etwa 2i?°0 ab^elzühlt, und ein zv:eiter l'eil, Probe I, der ■ als Koiitrollprobe diente, wmrde nicht dieser Wärmebeiiandlurit: unter sogen. Oie Proben H und I wurden in getrennten Ansätzen icontinuierlicli aus einer wässrigen . üuspensioii ϊ;ν-.άsehen übliche Papieraascliinen-Iroclmungsfilze auf ein«r erhitzten Achttroiiimel-Zylindertroclcnerbaiik eiiigefünrt unter !Urzeugung eines getrocfcneten Papisiis von. .:■",' ::-v 3asisgev;iorit. Die v-berl'i:<ehe der äylinciertrockner „urae mit 4»"5 kg/cm Daiapi* au Γ etwa 150°C
Jei Verv/eiiduiis von Probe M »urde eine a^eua eraacabare, ausamiaenhängende, -i:leiciifaäßi ri^ulteii, die längere Zeit ohne oohwierigkeit kontinuieriu.-ii<.:rr;eöcellt wurde.
Ii:\ Jegensata iiierisu, ,»urae bei Verwendung von rcbe ϊ aie gegossene. Bahn aux zliieit 2sil des »»eges-durch
109847/037A
BAOORtQINAL
den !trockner zerrissen. Die Reißstelle schwankte bei verschiedenen Ansätzen, aber in allen fällen trat öelbstzerfall auf. ·
B e i s _p i el H
Si«, in einer wässrigen, etwa 60 G-ew.^igen Zinkcnlorid-Iiösung gelöstes Folyacrylnitrilhomopolymerisat wurde in ein wässriges Fällbad extrudiert unter Bildung eines FaserbundeIs. Die Fasern wurden aus dem Bad gezogen und von restlichem Iiösungsmittel freigewasclien und orientierend gestreckt# "Die noch nassen, nicht zusammengeklappten Fasern wurden zu 6»35 mm Stapellänge geschnitten und 2 g Portionen davon wurden in einen auf niedrige öescliviindigkeit eingestellten Waring ill scher gebracht und 30 i'linuteii geschlagen. Dann \vui*de die Gelaufschlämmung mit Wasser verdünnt, ilin iicrylamidpolj'merisat (etv/a 7üij Acrylamid iaischjaolyme'risiert mit etwa 301P i*crylsaure) wurde in Form einer verdünnten,"-wässriger* Lösung zuge~ setst* Die endgültige Verdünnung der Äufechläiuraung be- s trug 5700 ml. Die erhaltene Fasersuspensioii wurde dann in den itufnahmebehälter einer Williams Kandblattfora (20 χ 20 cm Öleb) gebracht. Desgleichen wurde eine Koii-
109847/0374
■ .. ., 89 - ■ ■;■.-. .-
troliprobe Hergestellt, "bei der der Aufschlämmung kein .iLcrylamidpolymerisat zugesetzt worden war« Das Ablaufvmrtil v/urde geöffnet, um das Abtropfen des Wassers infolge der Schwerkraft unter Zurücklassung einer nassen jj'aseriaätte auf dem i'orinsieb zu erlauben, Me wischen dem Offnen des Ablaufventils und dem Augenblick, wo man zuerst Luft durch das Pormsieb strömen hörte (ein Anzeichen, daß eile Hauptmenge des Wassers aus der i'orm entfernt v/ar) ,verstrichene Zeit vmrde sorgfältig, festgestellt und als Ablauf zeit aufgezeichnet... Die Ergebnisse sind in l'abelle JiIV. gezeigt«'Sine merkliche Verbesserung" in der G-leieümäMgkeit der erhaltenen -Bahn •wurde bei den Jaxinen festgestellt, die aus den Suspensionen erhalten worden v/ar en,' denen das sierisat zu^esexab -,.Orden war.
l'abelle JCEV
der AuiSchlämmong zugesetztes Ablaufzeit
Acrylam.idpolyir.erisat in Λ be- (Sekunden)
ZOi-.en auf das l'rockenfasergevf, _. „_™______
Io ' 9
0,5 27 ·
1,0 . 'yj
1098A77037A
BAD O
B ei s ρ i "e 1 15 . "_■;-..
iiin .Bündel f ähnlich, dem von Beispiel 14}»urde z\x 6,35 dm Stapel geschnitten, 55. Minuten v-;ie in Beispiel 14 geschlagen und. in ähnlianer ./eise untersucrit. Der pK-V/ert der Pulpe v.rurde auf 7,5 eingestellt. In ei.rdUien ^äisätaen v/urde Alaun zugesetzt, um seine -.iriiun,;- auf die Wirksamkeit des Äcrylamiüpolymerisats zu z^iiteii. ^ie Ergebnisse sind in xabelle *C/ dargestellt.
!rai>elle
der ]?ulpe zugesetztes der Pulpe au^esetster
Acrjlamidpolyiaerisat Alaun, >3, bezogen auf
',3, bezogen auf das daa irOclcenfasergev/, irοckenfasergewicht
O- 0 4
0,5 ; C . .' ■ . k'7
0,5 1,0 1?
ä' e i s pie 1 1j5
Die jelfasern roii Beispiel 14 ".mrden in 9,5. nun
Stapel geschnitten, vorg^irocnt und 30 Minuten in einem
v/aring Mischer geschlagen una wie In Beispiel 14 ^o. e:u Daiiri geformt. Acrylauitü; olvirieriaate .nit
109847/α37Λ.
BAD ORIGINAL/
iiydrolysegradeii wurden den so hergestellten Eroben, zugesetzt, und außerdem -.vurde eine Vergleiohspröbe ohne Acrylaiaidpolymerisat hergestellt. Die Wirkung der verschiedenen AcrylamidpolymeriBate auf die Ablaufzeit wird in Tabelle XVI gezeigt.
der iulpe zugesetztes Acrylamidpolymerisat in ';σ, besogen auf das ü'ro okenf aeergewi cht
tabelle XVI
Ablaufzeit Hydrolysegrad, (Sekunden)
ο, 50 ν 4 ."■12, 0 4, 8 ca. 25 - 30
ο, 50 »2- - O ca. 3 ■■'■■ :
ο, 50 5 ca. 3 - 4
0
BAD ORIGINAL

Claims (1)

  1. i'aserproduktes, daaarcli gekernte ic] inet, daw C'nr fjeibntgebundene 2ami auj ~oirasern eiiieo tiier^o^lHsti^eiaen, rasex"b?.ldeiideii ι ül;füie3'i satü .or^eoteilt v.ird, ij.idei-j üie jjHJnn liei einer Jiejiperatur vr-ii ..eniger alo 12ü°G v/:;iirend eines Zeitraums, der niciit e.ur:reiclit, um ein >->cJimel;;en der trockenen Pol\i..erisatresern ;:u verursaclien^der jedocli ausreicht, uia eine ^iain zu erzeugen, deren ijugi'e-53tigkeit im wieder η;-. ?:ge:.iaehtim Zustund eixn^ iieitf]iraft von mindestens 1!;,4 g für ein^n otre^i'ei^ von λ,·>·Ί cn Breite mit einen (iev/icnt von '54- t/n^ erfordert, «iiieia Druclc ausgesetzt wird.
    L'.. Veri'aj.i-e:i iiacii /jinL-ruc.·: 1, dadnrcii /-eiipnn^eic i-
    net, daS die Gel-i'asern 20 l,ijiu"cen Lia s» ^e^unden e?nea neißen, wässrigen, iiicht trociuienden i.ediuni bei einer 'i'ejiiperatur svösciien öü und ISO^c aucrecet^t ..'erden, v/sbei die ^eit si cn ur^ekelirt v.ie aie 'xer^r-eratur ändert"," v/'lhrend sie sicJ: in einen entspannten, Troi tsclirunpf- !'-".iiigen Zustand tefinden, eJie dir- ^uini, ,-Obildet vird.
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    3. Verfahren nacJa Anspruan. 2f dadurch gekennzeichnet, dai3 die Crelfasern teilweise gebrochen, zerschnitten, wärmebehandelt und fibrilliert werden»
    4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3». dadurcli i?ekennze lehnet, daß die Bahn aus einer wässrigen Suspension von ütapelgelfaserri abgeschieden wird.
    5. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bahn aus kontinuierlichen GeIfäden abgeschieden wird.
    6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch, gekennzeich.-
    • -.-■■-
    net, daß die irelxäden gebrochen werden.
    7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, aaß die Bahnher^stellungsbedingungen so gewählt werden, daiä man eine gxtrfestigkeit in wieder naßgemaciitem Zuntand er aalt, die eine Üeifikraffr von niiidestens 45 g -"uie Z err ei 3 en eines Streif eaa von 2,54 cm lireite mit, .-ilnern υ e wie afc von 34,0 g/m" Denötigt.
    'iiiiren χΐ£.ι·:κ .ερηιο,ι 2» dada>-cxi , äalö die erui*
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    - 94 kühlt und dann vor der Herstellung der -bahn in kurze
    Stapelabschnitte geschnivbeii werden.
    l). Verfahren nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Stapelfasern auf mindestens 52°C gekühlt und dann vor der Herstellung der Bahn geschlagen werden.
    1ü. Yerfaiiren nach einem der Ansprüche 2, 3» 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die GeIfäden 3 Minu-Ien bis 10 οekunden auf eine Temperatur zwischen 100 und 15O0C erhitit werden.
    11. Ve^^eiireß nach ^iJWB Mr AnefrücJw J1 6 oier 9» ;
    dadurch gekennzeichnet, daß die Gelfäien gebrochen werden, indem eiβ durch Krafteimrlrkung la eolch·» Wa8· f^- kräuselt werden, daß ein ZugfestigkeitsTerluat von ain-™ destens 1/3 eintritt.
    12. ._,.. Verfahren nach "einem der Ansprüche 1 Mb 11, dadurcii gejcennzeiennet, daß die Bann in einem wässrigen, /item, trocknenden l'Iedium ausreichend lange auf eine 'lernpsratur von 60 bis 120°^ erhitzt wird., urn minclestens ^0;» der bei dieser l'emperatur iasgeaamt erzielbaren ^chrurap— fUiig zu erhalten.
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    13. Verfahren nach eineiü der Ansprüche 1 bis 12, üu-durCi gekennzeichnet, daß die ßnlixi anschließend unter irreversiblem Zusammenklappen der üelfaserii ge-
    . 1. "Verfahren nach einem der jhitvjT"*ehe 1 blü 15,
    d;:^Ui1Ci geitenncp.iclinei;, da2 die Baiin mit harsartagen ^cjtntoiTen einer von der deir oeli'L.sern unteraciiiedli- ΟΛβη chemiBclien Zu3amiüenset;jan£ Ιπότ'-'.^^ r.rt und danach, ."cxroclznet ^.;
    '-' . \reri'airen nicu Aiiis.-ruch 7, dadurch ,"
    IiOt, dai? otapelgclfasern-..verwendet «erden und der -^rucic in ror;:i eiaea llucxers von ai,:xujiziertoji,. c-r^itioten -^rucii— iii'i,-.:e\ieiidet an., die er^aJ 1-eIj.e .caiai £etroc;cnet
    n i:a,£ere Spaiuran^eia aasL:eätt »erde/i
    r* noch iuiSTjrucJx 1S, dadu3*Cii ^ekennzeich da:-« der abstand der Druckpunkte nicht zrö.'^er int aie Län-ge der löta eliasera.
    Ven'alu'eri nach Anspruch. 13,- dadurcii gekennzeieh da.· dati jetrociaiete Jäid: r ■- ,..:t ans cnl ie'Send ge-
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    temp-ert wird bei einer Temperatur, die mindestens 3O0G über der Grlasumwandlungstemperatur des thermoplastischen Polymerisats liegt,
    18* Verfahren nach Anspruch 13» dadurch gekennzeichnet, daß die Bahn zwischen zwei distanzierten Begrenzungen getrocknet wird, welche die physikalische Bewegung der Bahn in Richtung ihrer Dicke beschränken, in den beiden anderen Richtungen jedoch praktisch kein Hindernis darstellen.
    19· Verfahren nach Anspruch 13» dadurch gekennzeichnet, daß die Bahn getrocknet wird, während eine ü'esthaltekraft auf sie ausgeübt wird, die mindestens halb so groil ist wie die Axi al schrumpf kr äf te, die väiirend der irreversiblen Trocknung-"·der tfelfasern in diesen freigesetzt werden,
    20. Verfahren nach Anspruch 19» dadurch gekennzeichnet, daß als festhältekraft -eine Druckkraft ausgeübt wird,
    21. Verfanreii nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekenn-fseichnet,· daß die erhaltene Bahn irreversibel getrock-
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    net wird, während sie unter einer iesthaltekraft steht, die auf die planen Bahnoberflächen in J'orm einer -fruekkraft ausgeübt wird, die ausreicht» um der axialen Schrumpf kr aft, welche in der Yielzahl von Gelfäden beim irreversiblen '.Trocknen und Zusammenklappen entwickelt v/ird, entgegenzuwirken und die mindestens halb so groß wie diese ist, aber geringer ist als die Kraft, welche , ein JieiSen der Gelfäden oder eine wesentliche Änderung der Fadenquerschnittsform hervorruft,
    22 ♦ Verfahren nach einem der Ansprüehe 1 Ms 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Bahn aus einer Mischung .von 1 "bis 90 Gew.y-j anderer Substanzen außer den GeIfaaern una 10 bis 99 Gew.!/o Gelfasern besteht,
    23. Yerfanren nach einem der Ansprüche T bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Bahn aus einer wässrigen Suspension von (a) einem fasermaterial, welches ein nieht-eellulosisches, synthetisches Polymerisat enthält, __ und (b) einem wasgerlöalichen Acrylamidpolymerisat mit einem Molekulargewicht über J^Q QOO in einer Menge, die zumindest ausreient, um die Ablaufgeschwindigfceit dea wäBsrigeKfc Mediums beim Abscheiden der Bahn auf einer porösen unterlage au vermindern,, abgeschiedeft wird»
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    24* Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß das fasrige Material im wesentlichen aus Acrylnitrilpolymerisatfaserh besteht, die mindestens, etwa . 80 Gew.?a polymerisiertes Jtcrylnitril im polymeren l'.ole-JeüI enthalten.
    25* Verfahren nach Anspruch 24, dadurch geicennseicane t, daß das Acrylnitrilpolymerisat ein Polyacrylnitril i st.
    26. Verfahren nach Anspruch 24, dadurch
    net, daß die Äcrylnitrilpolymerisatfasern naßgesconnen und in einem nicht zus£U2iaei%ei';lappt«n üelaustand v&rlie
    27. Terfanren nach einen der AiLSorüciie .-.? bis ^'6,
    w dadurch gekennzeichnet, daiS das Fasermaterial Im wesent
    lichen aus Hylon, Polyester oder Polyolefin-iPaserriaterial besieht.
    23. Verfaxiren nacii einem der Ä/isprüche 22 "bia 27,
    dadurcü gelcennseichnet, daß etwa 0,01 bis-20 uew,^ des "-ο -—"— Acryl amid polymerisat a, besoden auf das irockenge wicht des Fasermaterials, v.erweüdet v/erden. ■ '
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    29· Verfahren nach. Anspruch.'tii^Jäadureh. gfikennzeichnet, daß die Suspension etv.ra O,OT'M:s 3* uev/»-;i Acrylamidpolymerisat, bezogen auf das Trockengewicht des Fasermaterialö,enthält. . '
    30. Verfahren nach einen der Ansprüche 22 bis 291
    dadurch gekennzeichnet», daß das Acrylamidpolymerisat einen Hydrolysegrad von 25 bis 30$ aufweist.
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US7067038B2 (en) * 2003-02-06 2006-06-27 The Procter & Gamble Company Process for making unitary fibrous structure comprising randomly distributed cellulosic fibers and non-randomly distributed synthetic fibers

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